ES2623288T3 - Use of glycolide hydrolase 61 family proteins in cellulose processing - Google Patents

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Abstract

Una composición que comprende: a) una proteína GH61 recombinantemente producida que comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 80% idéntica a SEQ ID NO: 2 o fragmentos de SEQ ID NO: 2 que tienen actividad GH61; y b) enzimas de celulasa que incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una ß-glucosidasa (BGL), al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2).A composition comprising: a) a recombinantly produced GH61 protein comprising an amino acid sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 2 or fragments of SEQ ID NO: 2 that have GH61 activity; and b) cellulase enzymes including at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), at least one Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).

Description

Uso de proteínas de la familia de glicólido hidrolasa 61 en el procesamiento de celulosa Use of glycolide hydrolase 61 family proteins in cellulose processing

Campo de la invención Field of the Invention

La divulgación se refiere generalmente al campo de enzimas glicolíticas y su uso. Más específicamente, proporciona proteínas GH61 de Myceliophtora thermophila, y el uso de tales proteínas en la producción de azucares fermentables y etanol de biomasa celulósica. The disclosure generally refers to the field of glycolytic enzymes and their use. More specifically, it provides GH61 proteins from Myceliophtora thermophila, and the use of such proteins in the production of fermentable sugars and cellulosic biomass ethanol.

Antecedentes Background

La biomasa celulósica es un recurso renovable significativo para la generación de azúcares fermentables. Estos azúcares pueden usarse para fermentación y otros procesos metabólicos para producir biocombustibles, compuestos químicos y otros productos finales comercialmente valiosos. Mientras la fermentación de azucares como glucosa a etanol es relativamente sencilla, la conversión eficiente de biomasa celulósica a azúcares fermentables supone un reto. Ladisch et al., 1983, Enzyme Microb. Technol. 5:82. Cellulosic biomass is a significant renewable resource for the generation of fermentable sugars. These sugars can be used for fermentation and other metabolic processes to produce biofuels, chemical compounds and other commercially valuable end products. While the fermentation of sugars such as glucose to ethanol is relatively simple, the efficient conversion of cellulosic biomass to fermentable sugars is a challenge. Ladisch et al., 1983, Enzyme Microb. Technol 5:82

La conversión de biomasa celulósica a azucares fermentables puede comenzar con pre-tratamientos químicos, mecánicos, enzimáticos u otros pre-tratamientos para aumentar la susceptibilidad de celulosa a hidrólisis. Tal pre-tratamiento puede ir seguido de conversión enzimática de celulosa a celobiosa, celo-oligosacáridos, glucosa y otros azúcares y polímeros de azúcar, usando enzimas que rompen la celulosa. Estas enzimas son referidas colectivamente como “celulasas” e incluyen endoglucanasas, β-glucosidasas y celobiohidrolasas. The conversion of cellulosic biomass to fermentable sugars can begin with chemical, mechanical, enzymatic pre-treatments or other pre-treatments to increase the susceptibility of cellulose to hydrolysis. Such pre-treatment can be followed by enzymatic conversion of cellulose to cellobiose, cello-oligosaccharides, glucose and other sugars and sugar polymers, using enzymes that break cellulose. These enzymes are collectively referred to as "cellulases" and include endoglucanases, β-glucosidases and cellobiohydrolases.

WO 2009/033071 desvela SEQ ID NO: 44 que comparte el 100% de identidad con enzima GH61 Myceliophtora thermophila de SEQ ID: 2 como aquí se desvela. WO 2009/033071 discloses SEQ ID NO: 44 which shares 100% identity with GH61 Myceliophtora thermophila enzyme of SEQ ID: 2 as disclosed herein.

WO 2009/085935 desvela dos enzimas GH61 de Myceliophtora thermophila (SEQ ID NO: 2 y 4) y mezclas enzimáticas. WO 2009/085935 discloses two GH61 enzymes of Myceliophtora thermophila (SEQ ID NO: 2 and 4) and enzymatic mixtures.

Resumen de la invención Summary of the Invention

La invención proporciona una composición: a) una proteína GH61 recombinantemente producida que comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 80% idéntica a SEQ ID NO: 2 o fragmentos de SEQ ID NO: 2 que tienen actividad GH61; y b) enzimas de celulasa que incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una β-glucosidasa (BGL), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2). The invention provides a composition: a) a recombinantly produced GH61 protein comprising an amino acid sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 2 or fragments of SEQ ID NO: 2 that have GH61 activity; and b) cellulase enzymes that include at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), and at least one Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).

La invención también proporciona un método para producir azucares fermentables de biomasa celulósica que comprende poner en contacto un sustrato celulósico con una composición, medio de cultivo o lisado celular que contiene una proteína GH61 y enzimas de celulasa, donde: a) la proteína GH61 comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 80% idéntica a SEQ ID NO: 2 o un fragmento del mismo biológicamente activo; y b) las enzimas de celulasa incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una β-glucosidasa (BGL), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2). The invention also provides a method for producing fermentable sugars of cellulosic biomass which comprises contacting a cellulosic substrate with a composition, culture medium or cell lysate containing a GH61 protein and cellulase enzymes, wherein: a) the GH61 protein comprises a amino acid sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 2 or a biologically active fragment thereof; and b) cellulase enzymes include at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), and at least one Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).

La invención proporciona además un método para producir un producto final a partir de un sustrato celulósico que comprende: a) poner en contacto el sustrato celulósico con una composición de la invención por lo que los azucares fermentables se producen a partir del sustrato; y b) poner en contacto los azúcares fermentables con un microorganismos en una fermentación para producir un producto final. The invention further provides a method for producing a final product from a cellulosic substrate comprising: a) contacting the cellulosic substrate with a composition of the invention whereby fermentable sugars are produced from the substrate; and b) contacting fermentable sugars with a microorganism in a fermentation to produce a final product.

La invención también proporciona un método para producir un producto final a partir de un sustrato celulósico, que comprende: a) obtener azúcares fermentables producidos de acuerdo con un método de la invención; y b) poner en contacto los azúcares fermentables con un microorganismo en una fermentación para producir un producto final. The invention also provides a method for producing a final product from a cellulosic substrate, comprising: a) obtaining fermentable sugars produced in accordance with a method of the invention; and b) contacting the fermentable sugars with a microorganism in a fermentation to produce a final product.

Resumen de la divulgación Disclosure Summary

Aquí se desvelan proteínas recombinantes de la familia de Glicósido Hidrolasa 61 (GH61) obtenidas de Myceliophtora thermophila, y ácidos nucleicos que codifican tales proteínas. La divulgación también proporciona proteínas GH61 aisladas y purificadas de caldo de cultivo de M. thermophila. Estas proteínas pueden usarse para aumentar la producción de productos de reacciones donde un sustrato que contiene celulosa sufre sacarificación por una o una combinación de enzimas de celulasa, como endogluconasas, β-glucosidasas y celobiohidrolasas. La adición o presencia de proteína GH61 recombinante o aislada puede aumentar la producción de enzimas de celulasa, al menos 20%, 30%, 50%, 70%, doble, triple o más. Here, recombinant proteins of the glycoside Hydrolase 61 (GH61) family obtained from Myceliophtora thermophila, and nucleic acids encoding such proteins are disclosed. The disclosure also provides isolated and purified GH61 proteins from M. thermophila culture broth. These proteins can be used to increase the production of reaction products where a cellulose-containing substrate undergoes saccharification by one or a combination of cellulase enzymes, such as endogluconases, β-glucosidases and cellobiohydrolases. The addition or presence of recombinant or isolated GH61 protein can increase the production of cellulase enzymes, at least 20%, 30%, 50%, 70%, double, triple or more.

La divulgación proporciona una composición que comprende una proteína GH61 aislada o recombinante, y un método para preparar tal composición. La proteína puede estar aislada de M. thermophila, o puede obtenerse a partir de producción recombinantes. Se proporcionan secuencias de aminoácido de veinticuatro proteínas GH61 M. The disclosure provides a composition comprising an isolated or recombinant GH61 protein, and a method of preparing such a composition. The protein may be isolated from M. thermophila, or it may be obtained from recombinant production. Amino acid sequences of twenty-four GH61 M proteins are provided.

thermophila GH61 de longitud completa. Las proteínas GH61 desveladas incluyen proteínas que comprenden una secuencia de aminoácido que es al menos aproximadamente 60%, aproximadamente 70%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% idéntica a una cualquiera de las proteínas enumeradas (SEQ ID NOS: 1-30) o un fragmentos de la misma bilógicamente activo. Un proteína GH61 ejemplar es GH61a (SEQ ID NO: 2). Otras proteínas GH61 ejemplares incluyen GH61o, GH61v, GH61x, GH61b y GH61e (SEQ ID Nos: 6, 13, 15, 16, 19, 30). Otras proteínas GH61 ejemplares incluyen GH61f, GH61v, GH61p, GH61g y GH61i (SEQ ID Nos: 7, 13, 20, 21, 23, 26). full length thermophila GH61. The disclosed GH61 proteins include proteins that comprise an amino acid sequence that is at least about 60%, about 70%, about 80%, about 85%, about 90%, about 92%, about 93%, about 94%, about 95 %, approximately 96%, approximately 97%, approximately 98% or approximately 99% identical to any one of the listed proteins (SEQ ID NOS: 1-30) or a fragments thereof biologically active. An exemplary GH61 protein is GH61a (SEQ ID NO: 2). Other exemplary GH61 proteins include GH61o, GH61v, GH61x, GH61b and GH61e (SEQ ID Nos: 6, 13, 15, 16, 19, 30). Other exemplary GH61 proteins include GH61f, GH61v, GH61p, GH61g and GH61i (SEQ ID Nos: 7, 13, 20, 21, 23, 26).

En un aspecto de la divulgación, la composición preparada de acuerdo con el método de esta invención comprende una proteína GH61 aislada o recombinantes y una o más enzimas de celulasa enumeradas en esta divulgación, que incluyen aunque no se limitan a enzimas de celulasa seleccionadas de endoglucanasas (EG), βglucosidasas (BGL), celobiohidrolasas de Tipo 1 (CBH1), y celobiohidrolasas de Tipo 2 (CBH2). In one aspect of the disclosure, the composition prepared according to the method of this invention comprises an isolated or recombinant GH61 protein and one or more cellulase enzymes listed in this disclosure, including but not limited to cellulose enzymes selected from endoglucanases. (EG), βglucosidases (BGL), Type 1 cellobiohydrolases (CBH1), and Type 2 cellobiohydrolases (CBH2).

Otra realización de la divulgación es un método parar producir un azúcar fermentable a partir de sustrato celulósico. Una suspensión que comprende el sustrato contacta con una composición que comprende una proteína GH61 para producir azúcares fermentables como glucosa y xilosa a partir del sustrato. La composición también puede contener una o más enzimas seleccionadas de proteínas de celulosa (endoglucanasas, β-glucosidasas, celobiohirolasas de Tipo 1, y celobiohirolasas de Tipo 2), esterasas, xilanasas, hemicelulasas, lipasas, proteasas, amilasas y glucoamilasas. El sustrato puede derivarse de, por ejemplo, trigo, paja de trigo, sorgo, maíz, arroz, cebada, bagazo de caña de azúcar, hierbas, pasto varilla, grano de maíz, mazorcas de maíz, fibra de maíz o una combinación de los mismos, ejemplificado por la paja de maíz pre-tratada. Another embodiment of the disclosure is a method to produce a fermentable sugar from cellulosic substrate. A suspension comprising the substrate contacts a composition comprising a GH61 protein to produce fermentable sugars such as glucose and xylose from the substrate. The composition may also contain one or more enzymes selected from cellulose proteins (endoglucanases, β-glucosidases, Type 1 cellobyohirolases, and Type 2 cellobiohirolases), esterases, xylanases, hemicellulases, lipases, proteases, amylases and glucoamylases. The substrate can be derived from, for example, wheat, wheat straw, sorghum, corn, rice, barley, sugarcane bagasse, herbs, sticky grass, corn grain, corn cobs, corn fiber or a combination of themselves, exemplified by pre-treated corn straw.

El azúcar fermentable puede recuperarse y usarse para producir un producto final como un alcohol (como etanol o butanol), un alcohol de azúcar (como sorbitol), un ácido orgánico (como ácido láctico, ácido acrílico, ácido acético, ácido succínico, ácido glutámico, ácido cítrico o ácido propinoico), un aminoácido (como glicina, lisina) o ácido aspártico, un ácido orgánico, un alcano, un alqueno, un diol o glicerol. Fermentable sugar can be recovered and used to produce a final product such as an alcohol (such as ethanol or butanol), a sugar alcohol (such as sorbitol), an organic acid (such as lactic acid, acrylic acid, acetic acid, succinic acid, glutamic acid , citric acid or propinoic acid), an amino acid (such as glycine, lysine) or aspartic acid, an organic acid, an alkane, an alkene, a diol or glycerol.

Otra realización de la divulgación es un método para aumentar la producción de azúcares fermentables en una reacción de sacarificación por una o más enzimas de celulosa, realizando la reacción en presencia de una proteína GH61 como las referidas anteriormente. Another embodiment of the disclosure is a method for increasing the production of fermentable sugars in a saccharification reaction by one or more cellulose enzymes, performing the reaction in the presence of a GH61 protein as referred to above.

En otro aspecto, la divulgación proporciona un método para hidrolizar un sustrato de celulosa. El sustrato contacta con una composición que comprende una o más proteínas recombinantes GH61, una o más glucosidasas (BGL) y una o más celobiohidrolasas (CBH). En algunas realizaciones de la divulgación, la composición enzimática está sustancialmente libre de endoglucanasa (EG). La hidrólisis puede dar como resultado una producción de glucosa que es al menos 20%, 30%, 50%, 70%, doble o triple o más que de la producción de la misma reacción realizada en ausencia de dicha proteína GH61. In another aspect, the disclosure provides a method for hydrolyzing a cellulose substrate. The substrate contacts a composition comprising one or more recombinant GH61 proteins, one or more glucosidases (BGL) and one or more cellobiohydrolases (CBH). In some embodiments of the disclosure, the enzyme composition is substantially free of endoglucanase (EG). Hydrolysis can result in a production of glucose that is at least 20%, 30%, 50%, 70%, double or triple or more than the production of the same reaction performed in the absence of said GH61 protein.

Otra realización de la divulgación es un método para producir un producto final a partir de un sustrato celulósico. El sustrato contacta con una composición que contiene proteína GH61 como ya se ha referido bajo condiciones por las cuales se producen azúcares fermentables. Los azúcares fermentables después contactan con un microorganismo en una fermentación para producir un producto final como los enumerados arriba. Este método es adecuado para preparar un alcohol, particularmente etanol, donde el microorganismo es una levadura. Another embodiment of the disclosure is a method of producing a final product from a cellulosic substrate. The substrate contacts a composition containing GH61 protein as already referred to under conditions under which fermentable sugars are produced. The fermentable sugars then contact a microorganism in a fermentation to produce a final product as listed above. This method is suitable for preparing an alcohol, particularly ethanol, where the microorganism is a yeast.

Otras realizaciones de la divulgación incluyen: a) las proteínas recombinantes GH61 ya referidas, opcionalmente producidas con un péptido heterólogo de señal; b) una secuencia de ácido nucleico que codifica la proteína GH61 que puede estar operativamente unida a un promotor heterólogo; c) una célula huésped que produce tales proteínas GH61 recombinantes, ejemplificadas por M. thermophila, levadura, una células huésped Chaetomium, Thielavia, Acremonium, Myceliophthora, Aspergillus, o Trichoderma. Other embodiments of the disclosure include: a) the aforementioned GH61 recombinant proteins, optionally produced with a heterologous signal peptide; b) a nucleic acid sequence encoding the GH61 protein that may be operably linked to a heterologous promoter; c) a host cell that produces such recombinant GH61 proteins, exemplified by M. thermophila, yeast, a Chaetomium, Thielavia, Acremonium, Myceliophthora, Aspergillus, or Trichoderma host cells.

La divulgación incorpora además el uso de una proteína GH61 recombinantemente producida en la producción de etanol. La proteína GH61 comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 60%, aproximadamente 70%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% idéntica a una cualquiera de las proteínas enumeradas o un fragmento de las mismas que tenga actividad GH61. The disclosure further incorporates the use of a recombinantly produced GH61 protein in ethanol production. The GH61 protein comprises an amino acid sequence that is at least 60%, approximately 70%, approximately 80%, approximately 85%, approximately 90%, approximately 92%, approximately 93%, approximately 94%, approximately 95%, approximately 96% , approximately 97%, approximately 98% or approximately 99% identical to any one of the listed proteins or a fragment thereof having GH61 activity.

Aquí se describe un ácido nucleico que codifica una proteína GH61. La divulgación también proporciona una célula que contiene una secuencia de ácido nucleico recombinantes que codifica una secuencia de proteína de esta invención (SEQ ID Nos: 1 a 30) operativamente unida a un promotor heterólogo. Las células huéspedes pueden ser (por ejemplo) células M. thermophila o células de levadura. La secuencia de ácido nucleico recombinante puede incluir SEQ ID NO. 31 o una cualquiera de SEQ ID Nos: 32 a 59. La célula también puede expresar al menos una proteína de celulasa recombinantes seleccionada de una endoglucanasa (EG), una β-glucosidasa (BGL), una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y/o una celobiohidrolasas de Tipo 2 (CBH2) y/o variantes de dichas proteínas de celulasa. Here we describe a nucleic acid that encodes a GH61 protein. The disclosure also provides a cell that contains a recombinant nucleic acid sequence encoding a protein sequence of this invention (SEQ ID Nos: 1 to 30) operably linked to a heterologous promoter. The host cells can be (for example) M. thermophila cells or yeast cells. The recombinant nucleic acid sequence may include SEQ ID NO. 31 or any one of SEQ ID Nos: 32 to 59. The cell can also express at least one recombinant cellulase protein selected from an endoglucanase (EG), a β-glucosidase (BGL), a Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and / or a Type 2 cellobiohydrolases (CBH2) and / or variants of said cellulase proteins.

En un aspecto, la invención proporciona una composición que contiene una proteína GH61 (por ejemplo, SEQ ID NO: 2), una endoglucanasa (EG), una β-glucosidasa (BGL), una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y/o una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2), donde la masa combinada de la proteína GH61, EG, BGL, CHB1 y CBH2 es al menos aproximadamente 20%, 40%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% o sustancialmente todo el total de la proteína libre de célula en la composición. Una, dos, tres o las cuatro de las enzimas CBH1, CBH2, EG y BGL que pueden estar presentes en la composición pueden ser variantes derivadas de proteínas de celulasa que ocurren de manera natural. La composición también puede ser un caldo de cultivo de celulosa que contiene proteínas de celulasa. In one aspect, the invention provides a composition containing a GH61 protein (eg, SEQ ID NO: 2), an endoglucanase (EG), a β-glucosidase (BGL), a Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and / or a Type 2 cellobiohydrolase (CBH2), where the combined mass of the GH61, EG, BGL, CHB1 and CBH2 protein is at least about 20%, 40%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or substantially all of the total cell-free protein in the composition. One, two, three or all four of the enzymes CBH1, CBH2, EG and BGL that may be present in the composition may be variants derived from naturally occurring cellulase proteins. The composition may also be a cellulose culture broth containing cellulase proteins.

Aquí se describe una proteína GH61 que comprende cualquiera de las SEQ ID Nos: 3 a 30 o un fragmento secretado de la misma. Opcionalmente, la proteína comprende el fragmento secretado y la secuencia peptídica de señal correspondiente, si está presente. En un aspecto relacionado la divulgación proporciona una variante de proteína GH61 con al menos aproximadamente 60%, al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, al menos aproximadamente 90%, al menos aproximadamente 91%, al menos aproximadamente 92%, al menos aproximadamente 93%, al menos aproximadamente 94%, al menos aproximadamente 95%, al menos aproximadamente 96%, al menos aproximadamente 97%, al menos aproximadamente 98% o al menos aproximadamente 99% de identidad secuencial con un polipéptido o un fragmento biológicamente activo aquí proporcionado. Here a GH61 protein is described which comprises any of SEQ ID Nos: 3 to 30 or a secreted fragment thereof. Optionally, the protein comprises the secreted fragment and the corresponding signal peptide sequence, if present. In a related aspect the disclosure provides a variant of GH61 protein with at least about 60%, at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at minus about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98% or at least about 99% sequential identity with a polypeptide or a biologically active fragment provided herein.

Aquí se describe una secuencia de ácido nucleico recombinante que codifica una proteína descrita anteriormente, que puede tener la secuencia del gen que ocurre de manera natural o un fragmento del mismo. La secuencia que codifica la proteína del ácido nucleico puede estar operativamente unida a una secuencia de señal heteróloga. Típicamente, la secuencia de ácido nucleico recombinante está operativamente unida a un promotor heterólogo. Se desvela una célula huésped que contiene un ácido nucleico recombinante de la divulgación. La célula puede expresar al menos una, dos, tres o cuatro proteínas recombinantes de celulosa seleccionadas de endoglucanasas (EG), β-glucosidasas (BGL), celobiohidrolasas de Tipo 1 (CBH1), y/o celobiohidrolasas de Tipo 2 (CBH2). Here we describe a recombinant nucleic acid sequence encoding a protein described above, which can have the sequence of the naturally occurring gene or a fragment thereof. The sequence encoding the nucleic acid protein may be operably linked to a heterologous signal sequence. Typically, the recombinant nucleic acid sequence is operably linked to a heterologous promoter. A host cell containing a recombinant nucleic acid of the disclosure is disclosed. The cell can express at least one, two, three or four recombinant cellulose proteins selected from endoglucanases (EG), β-glucosidases (BGL), Type 1 cellobiohydrolases (CBH1), and / or Type 2 cellobiohydrolases (CBH2).

Aquí se describe una composición que contiene al menos una proteína aislada que comprende una secuencia seleccionada de la parte secretada de SEQ ID Nos. 1 a 30, y/o al menos un fragmento biológicamente activo de la misma. La composición también puede contener al menos una endoglucanasa (EG), una β-glucosidasa (BGL), una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y/o una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2), donde la masa combinada de la proteína GH61, EG, BGL, CHB1 y CBH2 es al menos aproximadamente 70% del total de la proteína libre de célula en la composición. Here a composition is described that contains at least one isolated protein comprising a sequence selected from the secreted part of SEQ ID Nos. 1 to 30, and / or at least one biologically active fragment thereof. The composition may also contain at least one endoglucanase (EG), a β-glucosidase (BGL), a Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and / or a Type 2 cellobiohydrolase (CBH2), where the combined mass of the GH61 protein , EG, BGL, CHB1 and CBH2 is at least about 70% of the total cell-free protein in the composition.

En un aspecto, la divulgación proporciona métodos para sacarificación (a) cultivando una célula de la invención bajo condiciones donde al menos una proteína GH61 se secreta en el caldo de cultivo, y (b) combinando el caldo y una biomasa celulósica bajo condiciones donde ocurre la sacarificación, donde (a) puede tener lugar antes o simultáneamente con (b). In one aspect, the disclosure provides methods for saccharification (a) by culturing a cell of the invention under conditions where at least one GH61 protein is secreted in the culture broth, and (b) combining the broth and a cellulosic biomass under conditions where it occurs. saccharification, where (a) can take place before or simultaneously with (b).

En un aspecto, la divulgación proporciona un método para hidrolizar un almidón, que comprende poner el almidón en contacto con una composición que comprende una o más proteínas GH61 recombinantes y una o más amilasa(s). In one aspect, the disclosure provides a method for hydrolyzing a starch, which comprises contacting the starch with a composition comprising one or more recombinant GH61 proteins and one or more amylase (s).

Descripción de los dibujos Description of the drawings

La FIGURA 1 está tomada de un experimento que usa proteína GH61 recombinantemente producida a partir de Myceliophtora thermophila. La proteína se probó para mejorar la actividad de celulasa usando enzimas de celulasa de un caldo de cultivo de M. thermophila. La FIGURA 1(A) muestra el porcentaje de producción mejorada de una reacción de sacarificación realizada en presencia de GH61a, en comparación con la misma reacción en ausencia de GH61a. En la FIGURA 1(B), los datos se trazan para mostrar la producción total de glucosa. FIGURE 1 is taken from an experiment using recombinant GH61 protein produced from Myceliophtora thermophila. The protein was tested to improve cellulase activity using cellulase enzymes from a M. thermophila culture broth. FIGURE 1 (A) shows the improved production percentage of a saccharification reaction performed in the presence of GH61a, compared to the same reaction in the absence of GH61a. In FIGURE 1 (B), the data is plotted to show total glucose production.

La FIGURA 2 está tomada de un experimento que usa GH61 que contiene fracciones aisladas de caldo de cultivo de M. thermophila. Las proteínas GH61, GH61f, GH61p y/o GH61a se combinaron con CBH1a y CBH2. Estos resultados demuestran que una mezcla de enzima que comprende estos componentes tiene suficiente actividad enzimática para la conversión de un sustrato de celulosa a glucosa. FIGURE 2 is taken from an experiment using GH61 containing isolated fractions of M. thermophila culture broth. The GH61, GH61f, GH61p and / or GH61a proteins were combined with CBH1a and CBH2. These results demonstrate that an enzyme mixture comprising these components has sufficient enzymatic activity for the conversion of a cellulose substrate to glucose.

La FIGURA 3 muestra el efecto de la proteína GH61a en la viscosidad de biomasa celulósica. FIGURE 3 shows the effect of the GH61a protein on the viscosity of cellulosic biomass.

Descripción detallada Detailed description

I. Introducción introduction

Se determinó que el hongo filamentoso Myceliophtora thermophila produce proteínas GH61. Las proteínas GH61 aumenta la producción de azúcares fermentables cuando un sustrato que contiene celulosa sufre sacarificación por una o más enzimas de celulasa. Los azúcares fermentables producidos por sacarificación pueden The filamentous fungus Myceliophtora thermophila was determined to produce GH61 proteins. GH61 proteins increase the production of fermentable sugars when a cellulose-containing substrate undergoes saccharification by one or more cellulase enzymes. Fermentable sugars produced by saccharification can

usarse, entre otros usos, en reacciones de fermentación para producir productos finales, como, pero sin limitar a, etanol. used, among other uses, in fermentation reactions to produce final products, such as, but not limited to, ethanol.

Las proteínas GH61 pueden aislarse de células de M. thermophila. Las proteínas GH61 también pueden producirse recombinantemente expresando un ácido nucleico que codifica cualquiera de las secuencias de proteína GH61 proporcionadas en la divulgación, incluyendo secuencias de tipo salvaje y fragmentos de secuencias de tipo salvaje. GH61 proteins can be isolated from M. thermophila cells. GH61 proteins can also be produced recombinantly by expressing a nucleic acid encoding any of the GH61 protein sequences provided in the disclosure, including wild type sequences and wild type sequence fragments.

La preparación y uso de proteínas GH61, y las composiciones de la invención se describen con más detalle en las secciones a continuación. The preparation and use of GH61 proteins, and the compositions of the invention are described in more detail in the sections below.

II. Definiciones II. Definitions

A menos que se indique lo contrario, la práctica de la presente invención implica técnicas convencionales comúnmente usadas en biología molecular, fermentación, microbiología y campos relacionados, que son conocidas por aquellos expertos en la técnica. A menos que aquí se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos aquí usados tiene el mismo significado como comúnmente los entiende un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. Aunque pueden usarse algunos métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos aquí descritos en la práctica o en las pruebas de la presente invención, se describen los métodos y materiales preferentes. De hecho, se pretende que la presente invención no esté limitada a la metodología, protocolos y reactivos particulares aquí descritos, ya que estos pueden variar dependiendo del contexto en el que se usen. Los títulos aquí provistos no son limitaciones de los varios aspectos o realizaciones. Unless otherwise indicated, the practice of the present invention involves conventional techniques commonly used in molecular biology, fermentation, microbiology and related fields, which are known to those skilled in the art. Unless otherwise defined herein, all the technical and scientific terms used here have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. Although some methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in practice or in the tests of the present invention, preferred methods and materials are described. In fact, it is intended that the present invention is not limited to the particular methodology, protocols and reagents described herein, since these may vary depending on the context in which they are used. The titles provided here are not limitations of the various aspects or accomplishments.

Sin embargo, con el fin de facilitar la compresión de la presente invención, más abajo se definen un número de términos. Los rangos numéricos incluyen los números que definen el rango. Así, cada rango numérico aquí desvelado pretende incluir cada rango numérico más estrecho que esté clasificado dentro de un rango numérico más amplio, como si tales rangos numéricos más estrechos estuvieran aquí expresamente escritos. También se pretende que cada limitación numérica máxima (o mínima) aquí desvelada incluye cada limitación numérica más baja (o más alta), como si tales limitaciones numéricas más bajas (o más altas) estuvieran aquí expresamente escritas. However, in order to facilitate the compression of the present invention, a number of terms are defined below. The numerical ranges include the numbers that define the range. Thus, each numerical range disclosed herein is intended to include each narrowest numerical range that is classified within a broader numerical range, as if such narrower numerical ranges were expressly written here. It is also intended that each maximum (or minimum) numerical limitation disclosed herein includes each lowest (or highest) numerical limitation, as if such lower (or higher) numerical limitations were expressly written herein.

Como aquí se usan, los términos “que comprende(n)” y sus cognados se usan en su sentido inclusivo (esto es, equivalentes al término “que incluye(n)” y sus correspondientes cognados). As used herein, the terms "comprising (n)" and their cognates are used in their inclusive sense (that is, equivalent to the term "including (n)" and their corresponding cognates).

Como aquí y en las reivindicaciones adjuntas se usa, el singular “uno”, “una”, “el”, “la” incluye la referencia plural a menos que el contexto claramente dicte lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a una “célula huésped” incluye una pluralidad de tales células huéspedes. As used herein and in the appended claims, the singular "one", "one", "the", "the" includes the plural reference unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, the reference to a "host cell" includes a plurality of such host cells.

A menos que se indique lo contrario, los ácidos nucleicos se escriben de izquierda a derecha en una orientación de 5’ a 3’; las secuencias de aminoácido se escriben de izquierda a derecha en orientación carboxi, respectivamente. Los títulos aquí proporcionados no son limitaciones de los varios aspectos o realizaciones que pueden tenerse por referencia a la especificación como un todo. Por consiguiente, los términos definidos más abajo se definen de manera más completa por referencia a la especificación como un todo. Unless otherwise indicated, nucleic acids are written from left to right in a 5 ’to 3’ orientation; The amino acid sequences are written from left to right in carboxy orientation, respectively. The titles provided here are not limitations of the various aspects or embodiments that may be taken by reference to the specification as a whole. Therefore, the terms defined below are more fully defined by reference to the specification as a whole.

Como aquí se usa, una “proteína GH61” es una proteína con actividad GH61 (o “favorecedor de celulasa”). Una “proteína GH61) o un polipéptido GH61 pueden tener una secuencia de una proteína que ocurre de manera natural (de tipo salvaje) o puede comprender variaciones relativas a una proteína de tipo salvaje. As used herein, a "GH61 protein" is a protein with GH61 activity (or "cellulase enhancer"). A "GH61 protein) or a GH61 polypeptide may have a sequence of a naturally occurring (wild-type) protein or may comprise variations relative to a wild-type protein.

Como aquí se usan, las secuencias de proteína GH61 mostradas en las Tablas 1 y 2 (SEQ ID Nos: 1-30) se consideran secuencias de tipo salvaje. As used herein, the GH61 protein sequences shown in Tables 1 and 2 (SEQ ID Nos: 1-30) are considered wild type sequences.

Una proteína tiene “actividad GH61” o “actividad favorecedora de celulosa” o es “biológicamente activa” si, cuando se incluye en una reacción de sacarificación (por ejemplo, se realiza usando una endogluconasa, una βglucosidasa y celobiohidrolasas de Tipo 1 y Tipo 2) da como resultado una mayor cantidad (esto es, mayor producción) de uno o más azúcares solubles (por ejemplo, glucosa) que la reacción de sacarificación realizada bajo las mismas condiciones en ausencia de la proteína GH61. Una “variante biológicamente activa” es una variante o fragmento que conserva al menos algo (por ejemplo, al menos el 10%) de la actividad de GH61 de la proteína de tipo salvaje. A protein has "GH61 activity" or "cellulose-promoting activity" or is "biologically active" if, when included in a saccharification reaction (for example, it is performed using an endogluconase, a β-glucosidase and cellobiohydrolases Type 1 and Type 2 ) results in a greater amount (that is, greater production) of one or more soluble sugars (eg glucose) than the saccharification reaction performed under the same conditions in the absence of the GH61 protein. A "biologically active variant" is a variant or fragment that retains at least some (for example, at least 10%) of the GH61 activity of the wild-type protein.

Como aquí se usa, una proteína GH61 “variante” (o polinucleótido que codifica una proteína GH61) es una proteína GH61 que comprende una o más modificaciones relativas a GH61 de tipo salvaje (o el polinucleótido de tipo salvaje que codifica GH61). Las modificaciones incluyen sustituciones, inserciones, eliminaciones y/o truncamientos de amino o carboxi de uno o más de los residuos aminoácidos (o de uno o más nucleótidos o codones en el polinucleótido). Una variante que comprende una eliminación relativa a la proteína de tipo salvaje puede ser referida como un “fragmento”. As used herein, a "variant" GH61 protein (or polynucleotide encoding a GH61 protein) is a GH61 protein that comprises one or more modifications related to wild-type GH61 (or the wild-type polynucleotide encoding GH61). Modifications include substitutions, insertions, deletions and / or truncation of amino or carboxy of one or more of the amino acid residues (or of one or more nucleotides or codons in the polynucleotide). A variant comprising a relative elimination of wild-type protein can be referred to as a "fragment."

Como aquí se usa, un “fragmento” de una proteína GH61 es (a) un polipéptido con una secuencia de tipo salvaje pero que comprende una eliminación relativa a SEQ ID Nos: 1-30 o (b) una variante de GH61 que comprende una eliminación relativa a un polipéptido de SEQ ID Nos: 1-30. As used herein, a "fragment" of a GH61 protein is (a) a polypeptide with a wild-type sequence but comprising a deletion relative to SEQ ID Nos: 1-30 or (b) a variant of GH61 comprising a removal relative to a polypeptide of SEQ ID Nos: 1-30.

Una “sustitución” de aminoácido en una secuencia de proteína es una sustitución de un aminoácido sencillo por una secuencia con otro aminoácido. A "substitution" of amino acid in a protein sequence is a substitution of a single amino acid with a sequence with another amino acid.

Una sustitución de aminoácido puede ser una sustitución “conservadora”, en cuyo caso el aminoácido sustituido comparte una o más propiedades químicas con el aminoácido al que sustituye. Las propiedades compartidas incluyen las siguientes: aminoácidos básicos: arginina (R), lisina (K), histidina (H); aminoácidos ácidos: ácido glutámico (E) y ácido aspártico (D); aminoácidos polares no cargados: glutamina (Q) y asparagina (N); hidrofóbicos: leucina (L), isoleucina (I), valina (V); aminoácidos aromáticos: fenilalanina (F), triptófano (W),y tirosina(Y); aminoácidos que contienen sulfuro: cisteína (C), metionina (M); aminoácidos pequeños: glicina (G), alanina (A), serina (S), treonina (T), prolina (P), cisteína (C),y metionina (M). An amino acid substitution may be a "conservative" substitution, in which case the substituted amino acid shares one or more chemical properties with the amino acid it replaces. Shared properties include the following: basic amino acids: arginine (R), lysine (K), histidine (H); acidic amino acids: glutamic acid (E) and aspartic acid (D); uncharged polar amino acids: glutamine (Q) and asparagine (N); hydrophobic: leucine (L), isoleucine (I), valine (V); aromatic amino acids: phenylalanine (F), tryptophan (W), and tyrosine (Y); sulfur-containing amino acids: cysteine (C), methionine (M); Small amino acids: glycine (G), alanine (A), serine (S), threonine (T), proline (P), cysteine (C), and methionine (M).

El término “pre-proteína” tiene un significado estándar en la técnica y se refiere a un polipéptido que incluye una región de péptido de señal en terminal amino (o secuencia líder) unida. El péptido de señal se parte de la preproteína por una peptidasa de señal simultánea a la secreción de la proteína. La parte secretada de la proteína puede ser referida como proteína “madura” o proteína “secretada”. Así, una secuencia de aminoácido de una preproteína comprenderá una parte de péptido de señal y una parte secretada (madura). The term "pre-protein" has a standard meaning in the art and refers to a polypeptide that includes a linked amino terminal signal peptide region (or leader sequence). The signal peptide is split from the preprotein by a signal peptidase simultaneous to protein secretion. The secreted part of the protein can be referred to as "mature" protein or "secreted" protein. Thus, an amino acid sequence of a preprotein will comprise a signal peptide part and a secreted (mature) part.

Como aquí se usan, los términos “péptido de señal tiene su significado habitual y se refiere a una secuencia de aminoácido enlazada con la terminal amino de un polipéptido, que dirige al polipéptido codificado a una secuencia secretora de célula. As used herein, the terms "signal peptide has its usual meaning and refers to an amino acid sequence linked to the amino terminus of a polypeptide, which directs the encoded polypeptide to a cell secretory sequence.

La “sacarificación” se refiere a una reacción catalizada por enzima que da como resultado hidrólisis de un carbohidrato complejo a azúcares fermentables (por ejemplo, monosacáridos como glucosa o xilosa). Las enzimas pueden ser enzimas de celulosa, tales como endogluconasas, β-glucosidasas y celobiohidrolasas de Tipo 1 y Tipo 2, y combinaciones de tales enzimas de celulasa. Las enzimas de celulasa pueden ser de un caldo de cultivo de un organismo de tipo salvaje o construido con celulasa que produzca enzimas de celulasa (por ejemplo, un hongo como "Saccharification" refers to an enzyme-catalyzed reaction that results in hydrolysis of a complex carbohydrate to fermentable sugars (eg, monosaccharides such as glucose or xylose). The enzymes can be cellulose enzymes, such as endogluconases, β-glucosidases and cellobiohydrolases of Type 1 and Type 2, and combinations of such cellulase enzymes. Cellulase enzymes can be from a culture broth of a wild-type organism or constructed with cellulase that produces cellulase enzymes (for example, a fungus such as

M. thermophila o levadura). M. thermophila or yeast).

La “hidrólisis” de celulosa u otro polisacárido (por ejemplo, almidón) ocurre cuando los enlaces glicosídicos entre al menos algunos de los monosacáridos adyacentes de hidrolizan, separando así los pares monómeros previamente unidos. The "hydrolysis" of cellulose or other polysaccharide (eg, starch) occurs when glycosidic bonds between at least some of the adjacent monosaccharides hydrolyze, thus separating the previously bound monomer pairs.

“Aumentar” la producción de un producto (como un azúcar fermentable) de una reacción ocurre cuando un componente particular presente durante una reacción (como una proteína GH61) provoca que se produzca más de un producto, en comparación con una reacción realizada bajo las mismas condiciones con el mismo sustrato y otros sustituyentes, pero en ausencia del componente de interés. "Increasing" the production of a product (such as a fermentable sugar) from a reaction occurs when a particular component present during a reaction (such as a GH61 protein) causes more than one product to be produced, compared to a reaction performed under them. conditions with the same substrate and other substituents, but in the absence of the component of interest.

Los términos “mejorado/a” o “propiedades mejoradas”, como se usan en el contexto de descripción de las propiedades de una variante de GH61, se refieren a un polipéptido variante de GH61 que muestra una mejora en una propiedad o propiedades en comparación con GH61 de tipo salvaje (por ejemplo, SEQ ID NO: 2) o un polipéptido de referencia especificada. Las propiedades mejoradas pueden incluir, aunque no se limitan a, una mayor expresión de proteínas, una mayor termoactividad, una mayor termoestabilidad, una mayor actividad específica, una mayor especificidad de sustrato, una mayor resistencia al sustrato o a inhibición del producto final, una mayor estabilidad química, inhibición reducida por glucosa, una mayor resistencia a inhibidores (por ejemplo, ácido acético, lectinas, ácidos tánicos y compuestos fenólicos) y un perfil alterado pH/temperatura. The terms "improved" or "improved properties", as used in the context of describing the properties of a GH61 variant, refer to a GH61 variant polypeptide that shows an improvement in a property or properties compared to Wild type GH61 (for example, SEQ ID NO: 2) or a specified reference polypeptide. Improved properties may include, but are not limited to, greater protein expression, greater thermoactivity, greater thermostability, greater specific activity, greater substrate specificity, greater resistance to the substrate or inhibition of the final product, greater chemical stability, reduced glucose inhibition, increased resistance to inhibitors (for example, acetic acid, lectins, tannic acids and phenolic compounds) and an altered pH / temperature profile.

El término “celulasa” (o “enzima de celulasa”) se refiere en términos generales a enzimas que catalizan la hidrólisis de enlaces de celulosa β-1,4-glicosídicos a cadenas más cortas de celulosa, oligosacáridos, celobiosa y/o glucosa, por ejemplo, endoglucanasas, β-glucosidasas y celobiohidrolasas. The term "cellulase" (or "cellulase enzyme") refers in general terms to enzymes that catalyze the hydrolysis of β-1,4-glycosidic cellulose bonds to shorter chains of cellulose, oligosaccharides, cellobiose and / or glucose, for example, endoglucanases, β-glucosidases and cellobiohydrolases.

Como aquí se usa, el término “polinucleótido” se refiere a un polímero de deoxiribonucleotidos o ribonucleótidos en una forma de una cadena o doble cadena, y complementos de los mismos. As used herein, the term "polynucleotide" refers to a polymer of deoxyribonucleotides or ribonucleotides in a one-chain or double-chain form, and complements thereof.

Como aquí se usa, un “gen” es una secuencia de ácido nucleico que codifica una proteína. El ácido nucleico puede o no tener intrones, puede o no ser recombinante y puede o no comprender además elementos que afectan a la transcripción o traslación. Para fines de esta descripción, una secuencia cADN que codifica una proteína puede ser referida algunas veces como un “gen”. As used herein, a "gene" is a nucleic acid sequence that encodes a protein. The nucleic acid may or may not have introns, may or may not be recombinant and may or may not further comprise elements that affect transcription or translation. For the purposes of this description, a cDNA sequence encoding a protein can sometimes be referred to as a "gene."

Los términos “ácido nucleico recombinantes” tienen su significado convencional. Un ácido nucleico recombinantes, o equivalentemente, “polinucleótido”, es uno que se inserta en una localización heteróloga de tal manera que no esté asociado con secuencias de nucleótidos que normalmente flanquearían el ácido nucleico The terms "recombinant nucleic acid" have their conventional meaning. A recombinant nucleic acid, or equivalently, "polynucleotide," is one that is inserted into a heterologous location such that it is not associated with nucleotide sequences that would normally flank the nucleic acid.

cuando se encuentra en la naturaleza (por ejemplo, un ácido nucleico insertado en un vector o un genoma de un organismo heterólogo). De la misma manera, una secuencia de ácido nucleico que no aparece en la naturaleza, por ejemplo, una variante de un gen que ocurre de manera natural, es recombinante. Una célula que contiene un ácido nucleico recombinante, o proteína expresada in vitro o in vivo de un ácido nucleico recombinante también son recombinantes. Ejemplos de ácidos nucleicos recombinantes incluyen una secuencia de ADN que codifica una proteína que (i) esté operativamente unida a un promotor heterólogo y/o (ii) codifique un polipéptido de fusión con una secuencia de proteína y una secuencia de péptido de señal heterólogo. when found in nature (for example, a nucleic acid inserted into a vector or a genome of a heterologous organism). In the same way, a nucleic acid sequence that does not appear in nature, for example, a variant of a naturally occurring gene, is recombinant. A cell that contains a recombinant nucleic acid, or protein expressed in vitro or in vivo of a recombinant nucleic acid are also recombinant. Examples of recombinant nucleic acids include a DNA sequence that encodes a protein that (i) is operably linked to a heterologous promoter and / or (ii) encodes a fusion polypeptide with a protein sequence and a heterologous signal peptide sequence.

Los ácidos nucleicos “hibridan” cuando se asocian, típicamente en solución. Los ácidos nucleicos hibridan debido a una variedad de fuerzas físico-químicas bien caracterizadas, como un enlace de hidrógeno, exclusión de disolvente, acumulación de base y similares. Como aquí se usan, los términos “condiciones de lavado con hibridación severa” en el contexto de experimentos de hibridación de ácido nucleico, como hibridación Southern y Northern, son dependientes de secuencia, y son diferentes bajo diferentes parámetros medioambientales. Una guía extensiva para la hibridación de ácidos nucleicos se encuentra en Tijssen, 1993 “Técnicas de laboratorio en bioquímica y bilogía molecular -Hibridación con sondas de ácido nucleico”, Parte I, Capítulo 2 (Elsevier, Nueva York). Para polinucleótidos de al menos 100 nucleótidos de longitud, las condiciones de baja a muy alta severidad se definen de la siguiente manera: pre-hibridación e hibridación a 42 ºC en 5xSSPE, 0,3% SDS, 200 µg/ml de ADN de esperma de salmón cortado y desnaturalizado y 25% formamida para severidades bajas, 35% formamida severidades medias y medias-altas o 50% formamida para severidades alta y muy altas, siguiendo los procedimientos de ensayo Southern estándar. Para polinucleótidos de al menos 100 nucleótidos de longitud, el material transportador se lava finalmente tres veces cada 15 minutos usando 2xSSC, 0,2% SDS 50 ºC (severidad baja), a 55 ºC (severidad media), a 60 ºC (severidad media-alta), a 65 ºC (severidad alta) o a 70 ºC (severidad muy alta). Nucleic acids "hybridize" when they are associated, typically in solution. Nucleic acids hybridize due to a variety of well-characterized physicochemical forces, such as hydrogen bonding, solvent exclusion, base accumulation and the like. As used herein, the terms "severe hybridization wash conditions" in the context of nucleic acid hybridization experiments, such as Southern and Northern hybridization, are sequence dependent, and are different under different environmental parameters. An extensive guide for nucleic acid hybridization is found in Tijssen, 1993 "Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology - Hybridization with nucleic acid probes", Part I, Chapter 2 (Elsevier, New York). For polynucleotides of at least 100 nucleotides in length, conditions of low to very high severity are defined as follows: pre-hybridization and hybridization at 42 ° C in 5xSSPE, 0.3% SDS, 200 µg / ml of sperm DNA of cut and denatured salmon and 25% formamide for low severity, 35% formamide medium and medium-high severity, or 50% formamide for high and very high severity, following standard Southern test procedures. For polynucleotides of at least 100 nucleotides in length, the carrier material is finally washed three times every 15 minutes using 2xSSC, 0.2% SDS 50 ° C (low severity), at 55 ° C (medium severity), at 60 ° C (medium severity -high), at 65 ºC (high severity) or at 70 ºC (very high severity).

Los términos “vector de expresión se refieren a una molécula de ADN, lineal o circular, que comprende un segmento que codifica un polipéptido de la divulgación, y que está operativamente unido a segmentos adicionales que proporcionan su transcripción (por ejemplo, un promotor, una secuencia exterminadora de transcripción, potenciadores) y opcionalmente un marcador seleccionable. The terms "expression vector" refer to a DNA molecule, linear or circular, that comprises a segment encoding a polypeptide of the disclosure, and that is operably linked to additional segments that provide for its transcription (eg, a promoter, a transcription killing sequence, enhancers) and optionally a selectable marker.

Para fines de esta divulgación, un promotor es “heterólogo” a una secuencia de gen si el promotor no está asociado por naturaleza con el gen. Un péptido de señal es “heterólogo” a una secuencia de proteína cuando la secuencia de péptido de señal no está asociad con la proteína por naturaleza. For purposes of this disclosure, a promoter is "heterologous" to a gene sequence if the promoter is not naturally associated with the gene. A signal peptide is "heterologous" to a protein sequence when the signal peptide sequence is not associated with the protein by nature.

En relación con las secuencias reguladoras (por ejemplo, promotores), los términos “operativamente unido/a” se refieren a una configuración donde una secuencia reguladora está situada en una posición en relación con una secuencia codificadora de polipéptido de tal manera que la secuencia reguladora influencie en la expresión del polipéptido. En relación con una secuencia de señal, los términos “operativamente unido/a” se refieren a una configuración donde la secuencia de señal que codifica un péptido de señal de amino-terminal se fusiona con el polipéptido, de tal manera que la expresión del gen produzca una pre-proteína. In relation to regulatory sequences (eg, promoters), the terms "operably linked" refer to a configuration where a regulatory sequence is located in a position relative to a polypeptide coding sequence such that the regulatory sequence influence the expression of the polypeptide. In relation to a signal sequence, the terms "operably linked" refer to a configuration where the signal sequence encoding an amino-terminal signal peptide is fused with the polypeptide, such that gene expression produce a pre-protein.

Como aquí se usan, los términos “péptido”, “polipéptido” y “proteína” se usan aquí intercambiablemente para referirse a un polímero de residuos de aminoácido. As used herein, the terms "peptide", "polypeptide" and "protein" are used interchangeably herein to refer to a polymer of amino acid residues.

Como aquí se usa, el término “aminoácido” se refiere a aminoácidos que ocurren de manera natural y sintéticos, así como análogos de aminoácidos. As used herein, the term "amino acid" refers to naturally occurring and synthetic amino acids, as well as amino acid analogs.

Los términos “biomasa”, “sustrato de biomasa”, “biomasa celulósica”, materia prima celulósica”, “materia prima lignocelulósica” y “sustrato celulósico”, se refieren todos a materiales que contienen celulosa. Por simplicidad, los términos “sustrato celulósico” aquí se usan para referirse a materiales que contienen celulosa que pueden funcionar con celulosas (con proteínas GH61 opcionalmente presentes), típicamente después de pre-tratamiento, para producir azúcares fermentables. Los ejemplos de sustratos celulósicos incluyen, aunque no se limitan a, biomasa como madera, pulpa de madera, pulpa de papel, fibra de maíz, grano de maíz, mazorcas de maíz, residuos de grano como cáscaras de maíz, rastrojos de maíz, hierbas, trigo, paja de trigo, cebada, paja de cebada, heno, paja de arroz; pasto varilla, papel sobrante, sobrante del procesamiento de papel y pulpa, plantas leñosas y herbáceas, pulpa de fruta y vegetales, grano de destilador, vaina de arroz, algodón, cáñamo, lino, sisal, bagazo de caña de azúcar, sorgo, soja, componentes obtenidos de moler granos, árboles, ramas, raíces, hojas, astillas de madera, serrín, matorrales y arbustos, verduras, frutas y flores y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el material celulósico se “pre-trata”, o trata usando métodos conocidos en la técnica, como pre-tratamiento químico (por ejemplo, pre-tratamiento con amoníaco, pre-tratamiento con ácido diluido, pre-tratamiento con álcali diluido o exposición a disolvente), pre-tratamiento físico (por ejemplo, exposición a rayos o radiación), pre-tratamiento mecánico (por ejemplo, pulverización o molienda) y pre-tratamiento biológico (por ejemplo, aplicación de microorganismos que solubilizan lignina) y combinaciones de ellos, para aumentar la susceptibilidad de celulosa a hidrólisis. Los sustratos celulósicos y sus procesos se describen con más detalle más abajo. The terms "biomass", "biomass substrate", "cellulosic biomass", cellulosic raw material "," lignocellulosic raw material "and" cellulosic substrate "all refer to materials containing cellulose. For simplicity, the terms "cellulosic substrate" herein are used to refer to cellulose-containing materials that can function with celluloses (with optionally present GH61 proteins), typically after pre-treatment, to produce fermentable sugars. Examples of cellulosic substrates include, but are not limited to, biomass such as wood, wood pulp, paper pulp, corn fiber, corn grain, corn cobs, grain residues such as corn husks, corn stubbles, herbs , wheat, wheat straw, barley, barley straw, hay, rice straw; rod grass, leftover paper, leftover paper and pulp processing, woody and herbaceous plants, fruit and vegetable pulp, distiller grain, rice pod, cotton, hemp, flax, sisal, sugarcane bagasse, sorghum, soybeans , components obtained from grinding grains, trees, branches, roots, leaves, wood chips, sawdust, thickets and shrubs, vegetables, fruits and flowers and mixtures thereof. In some embodiments, the cellulosic material is "pre-treated", or treated using methods known in the art, such as chemical pre-treatment (eg, pre-treatment with ammonia, pre-treatment with dilute acid, pre-treatment with alkali diluted or solvent exposure), physical pre-treatment (for example, exposure to lightning or radiation), mechanical pre-treatment (for example, spraying or grinding) and biological pre-treatment (for example, application of microorganisms that solubilize lignin) and combinations thereof, to increase the susceptibility of cellulose to hydrolysis. Cellulosic substrates and their processes are described in more detail below.

Un sustrato celulósico se “deriva de” una fuente específica (como maíz o trigo) mediante un proceso que comprende la obtención de la fuente o una parte física de la fuente (como una mazorca de maíz o paja de trigo), y después opcionalmente pre-tratar la fuente o parte. A cellulosic substrate is “derived from” a specific source (such as corn or wheat) by a process that involves obtaining the source or a physical part of the source (such as a corn cob or wheat straw), and then optionally pre -treat the source or part.

Una secuencia de proteína de celulasa (esto es, una variante de celulosa) se “deriva de” una secuencia de celulasa cuando se produce introduciendo variaciones en una secuencia de tipo salvaje usando mutagénesis in vitro A cellulase protein sequence (that is, a cellulose variant) is "derived from" a cellulase sequence when produced by introducing variations in a wild-type sequence using in vitro mutagenesis

o métodos de evolución molecular. Típicamente, la secuencia de proteína será al menos 70%, aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95% a la secuencia de tipo salvaje. or molecular evolution methods. Typically, the protein sequence will be at least 70%, approximately 75%, approximately 80%, approximately 85%, approximately 90%, approximately 91%, approximately 92%, approximately 93%, approximately 94%, approximately 95% to the sequence wild type

Se dice que un sustrato celulósico está “pre-tratado” cuando ha sido procesado mediante algunos medios físicos y/o químicos para facilitar la sacarificación. It is said that a cellulosic substrate is "pre-treated" when it has been processed by some physical and / or chemical means to facilitate saccharification.

Los “azúcares fermentables” se refieren a azúcares simples (monosacáridos, disacárido y oligosacáridos cortos) como, aunque sin limitar a, glucosa, xilosa, galactosa, arabinosa, manosa y sacarosa. El azúcar fermentable es cualquier azúcar que un microorganismo pueda utilizar o fermentar. "Fermentable sugars" refer to simple sugars (monosaccharides, disaccharide and short oligosaccharides) such as, but not limited to, glucose, xylose, galactose, arabinose, mannose and sucrose. Fermentable sugar is any sugar that a microorganism can use or ferment.

Los términos “transformar” o “transformación”, como se usa en referencia con una célula, significan que una célula tiene una secuencia de ácido nucleico no nativo integrado en su genoma o como un episoma (por ejemplo, plásmido) que se mantiene a través de múltiples generaciones. The terms "transform" or "transformation," as used in reference to a cell, mean that a cell has a non-native nucleic acid sequence integrated into its genome or as an episome (eg, plasmid) that is maintained through of multiple generations.

El término “introducido”, como se usa en el contexto de inserción de secuencia de ácido nucleico en una célula, significa conjugado, transfectado, transducido o transformado (colectivamente “transformado”) o incorporado de otra manera en el genoma, o mantenido como un episoma en una célula. The term "introduced", as used in the context of nucleic acid sequence insertion into a cell, means conjugated, transfected, transduced or transformed (collectively "transformed") or otherwise incorporated into the genome, or maintained as a Episome in a cell.

Una célula “construida por celulosa” es una célula que comprende al menos una, al menos dos, al menos tres o al menos cuatro secuencias recombinantes que codifican una celulasa o variante de celulasa, y donde la expresión de la(s) celulasa(s) o variante(s) de celulasa se ha modificado en relación con la forma de tipo salvaje. La expresión de una celulasa se “modifica” cuando una variante de celulasa que ocurre de manera no natural se expresa o cuando una celulasa que ocurre de manera natura se sobreexpresa. Una manera de sobreexpresar una celulasa es unir operativamente un promotor fuerte (opcionalmente constitutivo) con la celulasa que codifica la secuencia. Otra manera de sobreexpresar una celulasa es aumentar el número de copia de un gen de celulasa heterólogo, variante o endógeno. La célula construida por celulasa puede ser una célula fúngica, como una célula de levadura o una célula fúngica filamentosa (por ejemplo, Acidothermus cellulolyticus, Thermobifida fusca, Humicola grisea, Myceliophthora thermophila, Chaetomium thermophilum, Acremonium sp., Thielavia sp, Trichoderma reesei, Aspergillus sp.). En algunas realizaciones la célula construida por celulasa es una célula M. thermophila. A "cellulose constructed" cell is a cell that comprises at least one, at least two, at least three or at least four recombinant sequences encoding a cellulase or cellulase variant, and where the expression of the cellulase (s) ) or variant (s) of cellulase has been modified in relation to the wild type form. The expression of a cellulase is "modified" when a cellulase variant that occurs in an unnatural way is expressed or when a cellulase that occurs naturally is overexpressed. One way to overexpress a cellulase is to operatively link a strong promoter (optionally constitutive) with the cellulase encoding the sequence. Another way to overexpress a cellulase is to increase the copy number of a heterologous, variant or endogenous cellulase gene. The cell constructed by cellulase can be a fungal cell, such as a yeast cell or a filamentous fungal cell (for example, Acidothermus cellulolyticus, Thermobifida fusca, Humicola grisea, Myceliophthora thermophila, Chaetomium thermophilum, Acremonium sp., Thielavia sp, Trichoderma rei, Trichoderma rei Aspergillus sp.). In some embodiments, the cell constructed by cellulase is an M. thermophila cell.

El término “cultivar” se refiere a hacer crecer una población de células microbianas (por ejemplo, fúngica) bajo un medio de cultivo líquido o sólido. Algunas células cultivadas expresan o secretan proteínas, como por ejemplo proteínas GH61 o proteínas de celulasa. Cuando las células crecen en un medio líquido pueden secretarse proteínas al medio, lo que es referido mediante varios términos, incluyendo medio de cultivo celular, sobrenadante de cultivo celular y caldo de cultivo. The term "cultivate" refers to growing a population of microbial cells (eg, fungal) under a liquid or solid culture medium. Some cultured cells express or secrete proteins, such as GH61 proteins or cellulase proteins. When cells grow in a liquid medium, proteins can be secreted into the medium, which is referred to by several terms, including cell culture medium, cell culture supernatant and culture broth.

Como aquí se usa, el término “recuperación”, se refiere a la cosecha, aislamiento, recogida y separación de una proteína, azúcar, célula o producto final (por ejemplo, alcohol) de un caldo de cultivo o, alternativamente, medio de cultivo sólido. As used herein, the term "recovery" refers to the harvesting, isolation, collection and separation of a protein, sugar, cell or final product (eg alcohol) from a culture broth or, alternatively, culture medium solid.

Como aquí se usa, el término “aislado/a” se refiere a un ácido nucleico, polipéptido u otro componente que está parcialmente o completamente separado de componentes con los que normalmente se asocia por naturaleza (como otras proteínas, ácidos nucleicos o células). As used herein, the term "isolated" refers to a nucleic acid, polypeptide or other component that is partially or completely separated from components with which it is normally associated by nature (such as other proteins, nucleic acids or cells).

Un producto que ha sido “purificado” es un producto que se ha enriquecido de la fuente de la que se obtiene al menos 10 veces, y opcionalmente al menos 100 veces, o al menos 1000 veces. Por ejemplo, una proteína que se obtiene de un caldo de cultivo donde representa el 0,1% de la proteína total puede purificarse para que sea el 1%, 2,5%, 10%, 25%, 50%, 80%, 95% o 100% (p/p) de la proteína en la preparación. Un producto que se ha “purificado parcialmente” se ha enriquecido de la fuente de la que se produce al menos 2 veces, al menos 5 veces, pero aún contiene al menos el 50%, y algunas veces al menos el 90% (p/p) de componentes no relacionados diferentes al disolvente. A product that has been "purified" is a product that has been enriched from the source from which it is obtained at least 10 times, and optionally at least 100 times, or at least 1000 times. For example, a protein that is obtained from a culture broth where it represents 0.1% of the total protein can be purified to be 1%, 2.5%, 10%, 25%, 50%, 80%, 95% or 100% (w / w) of the protein in the preparation. A product that has been "partially purified" has been enriched from the source from which it is produced at least 2 times, at least 5 times, but still contains at least 50%, and sometimes at least 90% (p / p) of unrelated components other than the solvent.

“Fraccionar” un producto líquido como un caldo de cultivo significa aplicar un proceso de separación (como precipitina con sal, cromatografía de columna, exclusión por tamaño y filtración) o una combinación de tales procesos para obtener una solución donde una proteína desea (como una proteína GH61, una enzima de celulasa o una combinación de ellas) tenga un porcentaje mayor de proteína total en la solución que el producto líquido inicial. "Fractioning" a liquid product as a culture broth means applying a separation process (such as salt precipitin, column chromatography, size exclusion and filtration) or a combination of such processes to obtain a solution where a protein desires (such as GH61 protein, a cellulase enzyme or a combination of them) has a higher percentage of total protein in the solution than the initial liquid product.

Una “suspensión” es una solución acuosa donde se dispersan uno o más componentes sólido, como sustrato celulósico. A "suspension" is an aqueous solution where one or more solid components are dispersed, such as cellulosic substrate.

Como aquí se usa una “composición” que comprende una o más proteínas puede ser, por ejemplo, una composición libre de células que comprende la(s) proteína(s), un lisado celular, un caldo de cultivo que comprende la(s) proteína(s), por ejemplo, en forma secretada; una célula que comprende la(s) proteína(s), como una célula recombinante que expresa la(s) proteína(s); una mezcla de dos o más poblaciones celulares que expresan diferentes proteínas (por ejemplo, una célula que expresa una proteína recombinantes GH61 y una segunda célula que expresa proteína de celulasa). As used herein, a "composition" comprising one or more proteins may be, for example, a cell-free composition comprising the protein (s), a cell lysate, a culture broth comprising the (s) protein (s), for example, in secreted form; a cell comprising the protein (s), such as a recombinant cell that expresses the protein (s); a mixture of two or more cell populations that express different proteins (for example, a cell that expresses a recombinant GH61 protein and a second cell that expresses cellulase protein).

Los términos “composición libre de células” se refieren a una composición que contiene proteínas donde las células y los restos celulares se han retirado, como una mezcla de celulasa purificada o un caldo de incubación celular que contiene proteína secretada, del cual se han retirado células y material insoluble. The terms "cell free composition" refer to a composition that contains proteins where cells and cell debris have been removed, such as a mixture of purified cellulase or a cell incubation broth containing secreted protein, from which cells have been removed. and insoluble material.

Los términos “identidad porcentual”, “% identidad”, “idéntico porcentual” y “% idéntico” se usan intercambiablemente para referirse a una comparación de dos secuencias óptimamente alineadas sobre una ventana de comparación. La ventana de comparación puede incluir adiciones o eliminaciones en cualquier secuencia para optimizar la alineación. El porcentaje de identidad es el número de posiciones que son idénticas entre las secuencias, dividido entre el número total de posiciones en la ventaja de comparación (incluyendo posiciones donde una de las secuencias tiene un espacio). Por ejemplo, una proteína con una secuencia de aminoácido que coincide en la posición 310 con una secuencia de GH61a (que tiene 323 aminoácidos en la forma secretada) tendrá 310/323 = 95,9% identidad con la referencia. Similarmente, una variante de proteína que tiene 300 residuos (esto es, menos que la longitud completa) y coincide la secuencia de referencia en 280 posiciones tendrá 280/300 = 93,3% identidad. Mientras la alineación y la clasificación óptimas pueden realizarse manualmente, el proceso puede facilitarse usando un algoritmo de alineación implementado por ordenador. Los ejemplos son los algoritmos BLAST y BLAST 2.0, descritos en Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215: 403-410 y Altschul et al., 1977, Nucleic Acids Res. 3389-3402. Alternativamente, el grado de identidad entre dos secuencias de aminoácido puede determinarse usando el algoritmo Needleman-Wunsch (Needleman y Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-53), que se ha implementado en el programa Needle del paquete EMBOSS (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al, 2000, Trends in Genetics 16: 276-77), preferentemente la versión 3,0 o posterior. Los parámetros opcionales usados son penalización de espacio abierto de 10, penalización de extensión de espacio de 0,5, y la matriz de sustitución EBLOSUM62 (versión EMBOSS de BLOSUM62). La producción de “identidad más larga” con etiqueta Needle (obtenida usando la opción the-nobrief) se usa como la identidad porcentual y se calcula de la siguiente manera: (Residuos Idénticos x 100) / (Longitud de Alineación – Número Total de Espacios en Alineación). The terms "percentage identity", "% identity", "identical percentage" and "identical%" are used interchangeably to refer to a comparison of two optimally aligned sequences on a comparison window. The comparison window may include additions or deletions in any sequence to optimize alignment. The percent identity is the number of positions that are identical between the sequences, divided by the total number of positions in the comparison advantage (including positions where one of the sequences has a space). For example, a protein with an amino acid sequence that coincides at position 310 with a GH61a sequence (which has 323 amino acids in the secreted form) will have 310/323 = 95.9% identity with the reference. Similarly, a protein variant that has 300 residues (that is, less than the full length) and matches the reference sequence in 280 positions will have 280/300 = 93.3% identity. While optimal alignment and classification can be done manually, the process can be facilitated using a computer-implemented alignment algorithm. Examples are the BLAST and BLAST 2.0 algorithms, described in Altschul et al., 1990, J. Mol. Biol. 215: 403-410 and Altschul et al., 1977, Nucleic Acids Res. 3389-3402. Alternatively, the degree of identity between two amino acid sequences can be determined using the Needleman-Wunsch algorithm (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol. 48: 443-53), which has been implemented in the Needle program of the EMBOSS package (EMBOSS: The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice et al, 2000, Trends in Genetics 16: 276-77), preferably version 3.0 or later. The optional parameters used are an open space penalty of 10, a space extension penalty of 0.5, and the replacement matrix EBLOSUM62 (EMBOSS version of BLOSUM62). The production of “longer identity” with the Needle label (obtained using the nobrief option) is used as the percentage identity and is calculated as follows: (Identical Waste x 100) / (Alignment Length - Total Number of Spaces in alignment).

III. Identificación de genes GH61 III. GH61 gene identification

Se identificaron veinticuatro proteínas GH61 endógenas a Myceliophthora thermophila como se ha descrito en el Ejemplo 1. Véase la TABLA 1 y TABLA 2 más abajo. Como se muestra en los Ejemplos 2 y 3, una proteína particular GH61 de M. thermophila con la designación GH61a (SEQ ID NO: 2) se mostró para mejorar las reacciones de sacarificación en presencia de celulasas. Similarmente, pueden usarse otras proteínas GH61 (SEQ ID Nos. 3 a 30) para mejorar la actividad de celulasa. Twenty-four endogenous GH61 proteins to Myceliophthora thermophila were identified as described in Example 1. See TABLE 1 and TABLE 2 below. As shown in Examples 2 and 3, a particular GH61 protein of M. thermophila with the designation GH61a (SEQ ID NO: 2) was shown to improve saccharification reactions in the presence of cellulases. Similarly, other GH61 proteins (SEQ ID Nos. 3 to 30) can be used to improve cellulase activity.

La TABLA 1 proporciona la secuencia de una pre-proteína GH61 (SEQ ID NO: 1), que muestra el péptido de señal nativo predicho subrayado, y la forma secretada (madura) predicha (SEQ ID NO: 2). La secuencia ID NO: 2 tiene 323 aminoácidos de longitud. Se contempla que ciertas variantes de proteína GH61a comprenderán residuos 11-323 de SEQ ID NO: 2 (incluyendo, aunque sin limitar a, fragmentos truncados amino-terminal), o tendrán al menos: aproximadamente 70%, aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% de identidad de secuencia con residuos 11-323 de SEQ ID NO: 2. En algunas realizaciones, la variante de proteína GH61 tendrá al menos 90% identidad con residuos 11-323 de SEQ ID NO: 2 y tendrá 315 residuos de longitud. TABLE 1 provides the sequence of a GH61 pre-protein (SEQ ID NO: 1), which shows the predicted native signal peptide underlined, and the predicted (mature) secreted form (SEQ ID NO: 2). The sequence ID NO: 2 is 323 amino acids in length. It is contemplated that certain GH61a protein variants will comprise residues 11-323 of SEQ ID NO: 2 (including, but not limited to, truncated amino-terminal fragments), or will have at least: about 70%, about 75%, about 80% , approximately 85%, approximately 90%, approximately 91%, approximately 92%, approximately 93%, approximately 94%, approximately 95%, approximately 96%, approximately 97%, approximately 98% or approximately 99% sequence identity with residues 11-323 of SEQ ID NO: 2. In some embodiments, the GH61 protein variant will have at least 90% identity with residues 11-323 of SEQ ID NO: 2 and will have 315 residues in length.

La TABLA 2 proporciona 28 secuencias de pre-proteína GH61, con el péptido de señal nativa predicha subrayada. No se predice que GH61t y GH61n tengan péptidos de señal. Excepto donde se especifique lo contrario TABLE 2 provides 28 GH61 pre-protein sequences, with the predicted native signal peptide underlined. GH61t and GH61n are not predicted to have signal peptides. Except where otherwise specified

o se aclare del contexto, la referencia a una o más secuencias enumeradas en la TABLA 2 se inserta para abarcar una o más de la forma de pre-proteína y la forma secretada (esto es, una proteína que comprende la secuencia entera, y una proteína que no incluye la secuencia subrayada). También se contempla que ciertas proteínas GH61 comprendan residuos 11 con la terminal C de las secuencias mostradas en la Tabla 2 (incluyendo, aunque sin limitar a, fragmentos truncados de amino-terminal), o tendrán al menos: aproximadamente 70%, aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% de identidad de secuencia con residuos 11 para terminal C de estas secuencias. En la Tabla 2 pueden usarse las siguientes denominaciones: B = SEQ ID NO. de proteína de longitud completa (incluyendo péptido de señal); C = Péptido de señal (Subrayado); D = Proteína or be clear from the context, the reference to one or more sequences listed in TABLE 2 is inserted to encompass one or more of the pre-protein form and the secreted form (that is, a protein comprising the entire sequence, and a protein that does not include the underlined sequence). It is also contemplated that certain GH61 proteins comprise residues 11 with terminal C of the sequences shown in Table 2 (including, but not limited to, truncated amino-terminal fragments), or will have at least: about 70%, about 75% , approximately 80%, approximately 85%, approximately 90%, approximately 91%, approximately 92%, approximately 93%, approximately 94%, approximately 95%, approximately 96%, approximately 97%, approximately 98% or approximately 99% identity sequence with residues 11 for terminal C of these sequences. In Table 2 the following denominations can be used: B = SEQ ID NO. full length protein (including signal peptide); C = Signal Peptide (Underline); D = Protein

madura (No subrayado); E = Parte de D que comienza en residuo 11 de la parte secretada (esto es, entre el espacio y la terminal C, una parte truncada de amino terminal). mature (not underlined); E = Part of D that begins in residue 11 of the secreted part (that is, between space and terminal C, a truncated part of amino terminal).

Los límites de péptido de señal en la TABLA 1 y TABLA 2 se predicen en base al análisis de la secuencia primaria. Es posible que el sitio real de división difiera del sitio predicho hasta en varios residuos (por ejemplo, 1-20, por ejemplo hasta 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10). La presencia de un péptido de señal heterólogo puede también afectar al sitio de la división. Una división de péptido de señal puede determinarse expresando la secuencia de longitud completa e identificando los residuos de terminal amino de la proteína GH61 secretada. Se espera que la adición o eliminación de varios residuos en la terminal amino de la proteína madura tenga poco o ningún efecto en la actividad de la proteína secretada. The signal peptide limits in TABLE 1 and TABLE 2 are predicted based on the analysis of the primary sequence. It is possible that the actual division site differs from the predicted site by up to several residues (for example, 1-20, for example up to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10). The presence of a heterologous signal peptide can also affect the site of division. A signal peptide division can be determined by expressing the full length sequence and identifying amino terminal residues of the secreted GH61 protein. It is expected that the addition or removal of various residues in the amino terminal of the mature protein has little or no effect on the activity of the secreted protein.

TABLA 1 TABLE 1

Glicósido hidrolasa 61 proteína GH61a Glycoside hydrolase 61 GH61a protein

SEQ ID NO: SEQ ID NO:
Designación Designation

1 one
GH61a Pe-Proteína: GH61a Pe-Protein:

2 2
GH61a Proteína Madura: GH61a Mature Protein:

35 TABLA 2 Glicósido hidrolasa 61 proteína GH61a 35 TABLE 2 Glycoside hydrolase 61 GH61a protein

B B
Designación Secuencia (Secuencia de Péptido de Señal Putativa) Designation Sequence (Putative Signal Peptide Sequence)

3 3
GH61l GH61l

4 4
GH61m GH61m

5 5
GH61n GH61n

6 6
GH61o GH61o

7 7
GH61p GH61p

8 8
GH61q GH61q

9 9
GH61 r GH61 r

(continua) (keep going)

10 10
GH61s GH61s

11 eleven
GH61t GH61t

12 12
GH61u GH61u

13 13
GH61v GH61v

14 14
GH61w GH61w

15 fifteen
GH61x GH61x

16 16
GH61b GH61b

17 17
GH61c GH61c

18 18
GH61d GH61d

19 19
GH61e GH61e

20 twenty
GH61f GH61f

21 twenty-one
GH61g GH61g

22 22
GH61h GH61h

23 2. 3
GH61i GH61i

24 24
GH61j GH61j

25 25
GH61k GH61k

26 26
GH61p2 GH61p2

27 27
GH61q2 GH61q2

28 28
GH61r2 GH61r2

29 29
GH61t2 GH61t2

30 30
GH61e2 GH61e2

IV. Ácidos nucleicos recombinantes y proteínas IV. Recombinant nucleic acids and proteins

En un aspecto, la divulgación proporciona ácidos nucleicos recombinantes que comprenden secuencias de In one aspect, the disclosure provides recombinant nucleic acids comprising sequences of

60 proteína expuestas en la TABLA 1 o TABLA 2 y variantes (por ejemplo, variantes biológicamente activas) de las mismas. La divulgación también proporciona vectores de expresión que contienen los ácidos nucleicos recombinantes, células que comprenden un ácido nucleico recombinante o vector, proteínas recombinantes producidas por tales células y métodos para usar las células y proteínas. 60 proteins set forth in TABLE 1 or TABLE 2 and variants (for example, biologically active variants) thereof. The disclosure also provides expression vectors containing recombinant nucleic acids, cells comprising a recombinant nucleic acid or vector, recombinant proteins produced by such cells and methods for using cells and proteins.

En un aspecto, la divulgación proporciona una secuencia de ácido nucleico recombinantes que codifica una pre-proteína que comprende SEQ ID NO: 1-30, la proteína madura (secretada) codificada en SEQ ID NO: 1-30 o un fragmento truncado amino terminal de SEQ ID NO: 1-30. In one aspect, the disclosure provides a recombinant nucleic acid sequence encoding a pre-protein comprising SEQ ID NO: 1-30, the mature (secreted) protein encoded in SEQ ID NO: 1-30 or a truncated amino terminal fragment of SEQ ID NO: 1-30.

En un aspecto, la divulgación proporciona una proteína GH61 recombinante, aislada o purificada que tiene una secuencia que comprende SEQ ID NO: 1-30, la proteína madura (secretada) codificada en SEQ ID NO: 1-30 o un fragmento truncado amino terminal de SEQ ID NO: 1-30. In one aspect, the disclosure provides a recombinant, isolated or purified GH61 protein having a sequence comprising SEQ ID NO: 1-30, the mature (secreted) protein encoded in SEQ ID NO: 1-30 or a truncated amino terminal fragment of SEQ ID NO: 1-30.

En un aspecto, la divulgación proporciona una secuencia de ácido nucleico recombinantes que codifica una proteína GH61 con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% de identidad de secuencia con una secuencia que comprende SEQ ID NO: 1-30, la proteína madura (secretada) codificada en SEQ ID NO: 1-30 o un fragmento truncado amino terminal de SEQ ID NO: 1-30. En un aspecto relacionado, la divulgación proporciona una proteína GH61 recombinante, aislada o purificada que tiene una secuencia como se ha expuesto anteriormente. En algunos casos, una sustitución conservadora de aminoácido puede ser preferente sobre otros tipos de sustituciones. In one aspect, the disclosure provides a recombinant nucleic acid sequence encoding a GH61 protein with at least about 70%, at least about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 91%, about 92% , approximately 93%, approximately 94%, approximately 95%, approximately 96%, approximately 97%, approximately 98% or approximately 99% sequence identity with a sequence comprising SEQ ID NO: 1-30, the mature protein (secreted ) encoded in SEQ ID NO: 1-30 or an amino terminal truncated fragment of SEQ ID NO: 1-30. In a related aspect, the disclosure provides a recombinant, isolated or purified GH61 protein that has a sequence as set forth above. In some cases, a conservative amino acid substitution may be preferred over other types of substitutions.

Las proteínas GH61 pueden ser proteínas endógenas aisladas de células fúngicas (por ejemplo, M. thermophila) o pueden producirse recombinantemente. GH61 proteins can be endogenous proteins isolated from fungal cells (eg, M. thermophila) or can be produced recombinantly.

Como se analiza con más detalle más abajo, las proteínas GH61 pueden comprender un péptido de señal endógeno o heterólogo. Como se analiza con más detalle más abajo, un ácido nucleico que codifica una proteína GH61 puede unirse operativamente a un promotor, como un promotor heterólogo. As discussed in more detail below, GH61 proteins may comprise an endogenous or heterologous signal peptide. As discussed in more detail below, a nucleic acid encoding a GH61 protein can be operably linked to a promoter, such as a heterologous promoter.

En una realización la divulgación proporciona una secuencia de ácido nucleico recombinante que comprende una secuencia seleccionada de SEQ ID NOS: 31-59. In one embodiment, the disclosure provides a recombinant nucleic acid sequence comprising a sequence selected from SEQ ID NOS: 31-59.

La secuencia de ácido nucleico usada para expresar una proteína GH61 puede ser una secuencia nativa obtenida de M. thermophila que codifica la respectiva proteína, o una parte de la misma que codifica la proteína madura. GH61 ejemplares que codifican secuencias de M. thermophila se muestran en SEQ ID NOS: 31 a 59. Alternativamente, las secuencias de ácido nucleico que codifican una proteína específica pueden designarse por referencia al código genético. En algunas realizaciones, se usa una secuencia que puede estar optimizada con codón para una célula huésped diferente a M. thermophila (por ejemplo, células de levadura). Véase GCG CodonPreference, Genetics Computer Group Wisconsin Package; Codon W, John Peder, Universidad de Nottingham; McInerney, J. O., 1998, Bioinformatics 14: 372-73, en cuyo caso la secuencia de ácido nucleico es diferente a la secuencia que ocurre de manera natural. The nucleic acid sequence used to express a GH61 protein may be a native sequence obtained from M. thermophila encoding the respective protein, or a part thereof encoding the mature protein. GH61 specimens encoding M. thermophila sequences are shown in SEQ ID NOS: 31 to 59. Alternatively, nucleic acid sequences encoding a specific protein may be designated by reference to the genetic code. In some embodiments, a sequence that can be codon optimized for a host cell other than M. thermophila (for example, yeast cells) is used. See GCG CodonPreference, Genetics Computer Group Wisconsin Package; Codon W, John Peder, University of Nottingham; McInerney, J. O., 1998, Bioinformatics 14: 372-73, in which case the nucleic acid sequence is different from the sequence that occurs naturally.

En algunas realizaciones, las proteínas GH61 de la divulgación son biológicamente activas, esto es, tienen actividad GH61. La actividad GH61 puede medirse usando métodos conocidos en la técnica, incluyendo métodos descritos aquí más abajo. Los polipéptidos que carecen de actividad GH61 también pueden encontrar variedad de usos, incluyendo uso para la generación de anticuerpos para purificación de proteínas GH61. Excepto que se aclare del contexto, la referencia aquí a una proteína GH61 (incluyendo variantes) se refiere a proteínas con actividad GH61. In some embodiments, the GH61 proteins of the disclosure are biologically active, that is, they have GH61 activity. GH61 activity can be measured using methods known in the art, including methods described below. Polypeptides that lack GH61 activity can also find a variety of uses, including use for the generation of antibodies for purification of GH61 proteins. Unless clarified from the context, the reference here to a GH61 protein (including variants) refers to proteins with GH61 activity.

Es preferente que las proteínas GH61 que sean variantes de SEQ ID NOS: 1-30 tengan al menos 10% de la actividad de la misma cantidad molar de la proteína de tipo salvaje de la que se derivan. Pueden tener al menos 20%, al menos 30%, al menos 40%, al menos 50%, al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, al menos 90%, al menos 95% o al menos 99% de la actividad de la proteína de tipo salvaje. It is preferred that GH61 proteins that are variants of SEQ ID NOS: 1-30 have at least 10% of the activity of the same molar amount of the wild-type protein from which they are derived. They can have at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95% or at least 99 % of the activity of the wild-type protein.

Las proteínas GH61 que son de variantes de SEQ ID NOS: 1-30 pueden ser más cortas que la proteína de tipo salvaje en aproximadamente 2%, aproximadamente 3%, aproximadamente 4%, aproximadamente 5%, aproximadamente 6%, aproximadamente 7%, aproximadamente 8%, aproximadamente 9%, aproximadamente 10%, aproximadamente 15%, aproximadamente 20%, aproximadamente 25%, aproximadamente 30%, aproximadamente 35%, aproximadamente 40%, aproximadamente 45%, aproximadamente 50%, aproximadamente 60%, aproximadamente 70% o aproximadamente 80% en comparación con la secuencia referencia (tipo salvaje) y/o parte de una proteína de fusión en la que una parte de proteína GH61 se une a una o más secuencias. Estas variantes pueden tener al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% de identidad de secuencia con una secuencia que comprende SEQ ID NO: 1-30, la proteína madura (secretada) codificada en SEQ ID NO: 1-30 o un fragmento truncado amino terminal de SEQ ID NO: 1-30. Las proteínas GH61 pueden tener una eliminación interna o una eliminación en la terminal amino o carboxi en relación con una secuencia de tipo salvaje. GH61 proteins that are of variants of SEQ ID NOS: 1-30 may be shorter than wild-type protein by approximately 2%, approximately 3%, approximately 4%, approximately 5%, approximately 6%, approximately 7%, approximately 8%, approximately 9%, approximately 10%, approximately 15%, approximately 20%, approximately 25%, approximately 30%, approximately 35%, approximately 40%, approximately 45%, approximately 50%, approximately 60%, approximately 70 % or about 80% compared to the reference sequence (wild type) and / or part of a fusion protein in which a part of GH61 protein binds to one or more sequences. These variants may have at least about 70%, at least about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 91%, about 92%, about 93%, about 94%, about 95%, about 96 %, about 97%, about 98% or about 99% sequence identity with a sequence comprising SEQ ID NO: 1-30, the mature (secreted) protein encoded in SEQ ID NO: 1-30 or an amino truncated fragment SEQ ID NO terminal: 1-30. GH61 proteins can have an internal elimination or an amino or carboxy terminal elimination in relation to a wild type sequence.

Las proteínas GH61 pueden comprender una eliminación en terminal amino y/o terminal carboxi y/o eliminación interna, pero donde el resto de secuencia de aminoácido es al menos aproximadamente 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o 100% idéntica a las posiciones correspondientes en la secuencia con la que se está comparando (por ejemplo, una variante GH61 de longitud completa de la divulgación). En algunas realizaciones, el dominio de enlace de quitina, o dominio GH61 se retira. En algunas realizaciones, la proteína conservar sustancialmente todas la actividad del polipéptido de longitud completa. GH61 proteins may comprise an amino terminal and / or carboxy terminal elimination and / or internal elimination, but where the rest of the amino acid sequence is at least about 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% , 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or 100% identical to the corresponding positions in the sequence with which it is being compared (for example, a GH61 variant of length full disclosure). In some embodiments, the chitin binding domain, or GH61 domain is removed. In some embodiments, the protein conserves substantially all of the activity of the full length polypeptide.

Una proteína GH61 madura puede tener al menos 70%, 80%, 90% o 95% identidad de secuencia con una secuencia de tipo salvaje, y tiene sustancialmente longitud completa (al menos 90% de la longitud de la secuencia de tipo salvaje). A mature GH61 protein can have at least 70%, 80%, 90% or 95% sequence identity with a wild type sequence, and has substantially full length (at least 90% of the length of the wild type sequence).

La divulgación también proporciona una secuencia de ácido nucleico GH61 recombinante y proteína expresada de la misma, donde la proteína tiene la secuencia de GH61f, GH61a, GH61v, GH61p, GH61g y GH61i (SEQ ID Nos: 2, 7, 13, 20, 21, 23, 26), o un fragmento secretada de la misma; así como variantes al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, aproximadamente 80%, aproximadamente 85%, aproximadamente 90%, aproximadamente 91%, aproximadamente 92%, aproximadamente 93%, aproximadamente 94%, aproximadamente 95%, aproximadamente 96%, aproximadamente 97%, aproximadamente 98% o aproximadamente 99% idénticas a cualquiera de GH61f, GH61v, GH61p, GH61g y GH61i (SEQ ID Nos: 2, 13, 20, 21, 23, 26); o una cualquiera de GH61a, GH61o, GH61v, GH61x, GH61b y GH61e (SEQ ID Nos: 2, 6, 13, 15, 16, 19, 30), fragmentos y variantes de los mismas, y ácidos nucleicos que codifican tales proteínas. La divulgación también incluye vectores de expresión que comprenden una cualquiera de las secuencias de ácido nucleico anteriormente mencionadas, células que comprenden tales vectores de expresión y proteínas GH61 aisladas producidas por las células. Preferentemente, la proteína variante GH61 tiene actividad potenciadora de celulasa. La proteína que codifica las secuencias puede incluir un péptido de señal heterólogo y/o puede estar operativamente unido a un promotor heterólogo. The disclosure also provides a recombinant GH61 nucleic acid sequence and expressed protein thereof, where the protein has the sequence of GH61f, GH61a, GH61v, GH61p, GH61g and GH61i (SEQ ID Nos: 2, 7, 13, 20, 21 , 23, 26), or a secreted fragment thereof; as well as variants at least about 70%, at least about 75%, about 80%, about 85%, about 90%, about 91%, about 92%, about 93%, about 94%, about 95%, about 96% , about 97%, about 98% or about 99% identical to any of GH61f, GH61v, GH61p, GH61g and GH61i (SEQ ID Nos: 2, 13, 20, 21, 23, 26); or any one of GH61a, GH61o, GH61v, GH61x, GH61b and GH61e (SEQ ID Nos: 2, 6, 13, 15, 16, 19, 30), fragments and variants thereof, and nucleic acids encoding such proteins. The disclosure also includes expression vectors comprising any one of the aforementioned nucleic acid sequences, cells comprising such expression vectors and isolated GH61 proteins produced by the cells. Preferably, the GH61 variant protein has cellulase enhancing activity. The protein encoding the sequences may include a heterologous signal peptide and / or may be operably linked to a heterologous promoter.

Sin pretender estar ligado a un particular mecanismo de acción, en presencia de GH61, la hidrólisis de polímeros de azúcar (por ejemplo, sustratos de celulosa) por las enzimas produce más producto durante un periodo de tiempo particular, procede más rápidamente o se completa más rápido cuando la proteína GH61 está presente, en comparación con una reacción similar bajo las mismas condicione donde la proteína GH61 está ausente. Without claiming to be linked to a particular mechanism of action, in the presence of GH61, the hydrolysis of sugar polymers (for example, cellulose substrates) by enzymes produces more product for a particular period of time, proceeds more quickly or completes more fast when GH61 protein is present, compared to a similar reaction under the same conditions where GH61 protein is absent.

Las proteínas GH61 de la divulgación que tienen actividad potenciadora de celulosa pueden identificarse usando métodos estándares para mapear la función en un polipéptido, como se conoce en la técnica. Por ejemplo, puede expresarse una variante truncada y después probarse en un ensayo de actividad de GH61. Pueden introducirse truncamientos adicionales hasta que se pierda la actividad, en cuyo punto podría identificarse la unidad funcional mínima de la proteína. Los fragmentos que contienen cualquier parte de la proteína por debajo del tamaño identificado serán típicamente funcionales, como lo serían las construcciones de fusión que contengan al menos el núcleo funcional de la proteína. The GH61 proteins of the disclosure having cellulose enhancing activity can be identified using standard methods for mapping function in a polypeptide, as is known in the art. For example, a truncated variant can be expressed and then tested in a GH61 activity assay. Additional truncation can be introduced until activity is lost, at which point the minimum functional unit of the protein could be identified. Fragments that contain any part of the protein below the identified size will typically be functional, as would be the fusion constructs that contain at least the functional core of the protein.

Para generar variantes biológicamente activas que incorporan uno o más cambios de aminoácido en una secuencia que codifica GH61 (cualquiera de SEQ ID Nos: 1 a 30), pueden introducirse sustituciones en la secuencia de proteína y la proteína expresada para la retención de actividad. To generate biologically active variants that incorporate one or more amino acid changes in a sequence encoding GH61 (any of SEQ ID Nos: 1 to 30), substitutions may be introduced in the protein sequence and the expressed protein for activity retention.

Puede usarse una estrategia de mutación aleatoria o semi-aleatoria para generar una gran colección de variantes activas. Los textos estándares PROTOCOLOS EN BIOLOGÍA MOLECULAR (Ausubel et al., eds.) y CLONACIÓN MOLECULAR: UN MANUAL DE LABORATORIO (Sambrook et al., eds.) describen técnicas que emplean mutagénesis química, mutagénesis de casete, degeneración de oligonucleótidos, preparación mutua de oligonucleótidos, mutagénesis con escaneo de enlazador, mutagénesis con escaneo de alanina y PCR propenso a error. Otros métodos eficientes incluyen las cepas mutantes de E. coli de Stratagene (Greener et al., Methods Mol. Biol. 57: 375, 1996) y la técnica de mezcla de ADN de Maxygen (Patten et al., Curr. Opin. Biotechnol. 8: 724, 1997; Harayama, Trends Biotechnol. 16:76, 1998; Patentes de Estados Unidos 5.605.793 y 6.132.970). Para aumentar la variación, puede usarse una tecnología que genera más cambios abruptos, como técnica de mezcla de ADN. A random or semi-random mutation strategy can be used to generate a large collection of active variants. The standard texts PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY (Ausubel et al., Eds.) And MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL (Sambrook et al., Eds.) Describe techniques that employ chemical mutagenesis, cassette mutagenesis, oligonucleotide degeneration, mutual preparation of oligonucleotides, linker scan mutagenesis, alanine scan mutagenesis and error prone PCR. Other efficient methods include Stratagene E. coli mutant strains (Greener et al., Methods Mol. Biol. 57: 375, 1996) and the Maxygen DNA mixing technique (Patten et al., Curr. Opin. Biotechnol .8: 724, 1997; Harayama, Trends Biotechnol. 16:76, 1998; US Patents 5,605,793 and 6,132,970). To increase the variation, a technology that generates more abrupt changes can be used as a DNA mixing technique.

Pueden usarse kits disponibles comercialmente para obtener variantes, incluyendo el Sistema de Mutagénesis Dirigido al Sitio GeneTailor™ vendido por InVitrogen™ Life Technologies; el Kit de Mutagénesis Aleatorio BD Diversify™, vendido por BD Biosciences/Clontech; Template Generation System™, vendido por MJ Research Inc., la cepa mutante de E. coli XL1-Red™, vendido por Stratagene; y el kit de Mutagénesis Aleatoria GeneMorph®, también vendido por Stratagene. Al emplear cualquiera de estos sistemas junto con un ensayo adecuado de actividad GH61, pueden generarse y probarse variantes de una manera con un alto rendimiento. Commercially available kits may be used to obtain variants, including the GeneTailor ™ Site Directed Mutagenesis System sold by InVitrogen ™ Life Technologies; the BD Diversify ™ Random Mutagenesis Kit, sold by BD Biosciences / Clontech; Template Generation System ™, sold by MJ Research Inc., the mutant strain of E. coli XL1-Red ™, sold by Stratagene; and the GeneMorph® Random Mutagenesis kit, also sold by Stratagene. By employing any of these systems together with a suitable GH61 activity assay, variants can be generated and tested in a manner with high performance.

Alternativamente o además de, el usuario puede emplear una estrategia de evolución dirigida. Véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos 7.981.614; Mëtodos para generar polinucléotidos que tienen las características deseadas; US 2011/0034342: Método para generar una población optimizada y diversa de variantes; Patente de Estados Unidos 7.795.030: Métodos y composiciones para ingeniería celular y metabólica; Patente de Estados Unidos 7.647.184: Alto rendimiento evolutivo dirigido por mutagénesis racional; Patente de Estados Unidos Alternatively or in addition to, the user may employ a directed evolution strategy. See, for example, U.S. Patent 7,981,614; Methods for generating polynucleotides that have the desired characteristics; US 2011/0034342: Method to generate an optimized and diverse population of variants; US Patent 7,795,030: Methods and compositions for cellular and metabolic engineering; US Patent 7,647,184: High evolutionary performance directed by rational mutagenesis; United States Patent

6.939.689: Re-montaje de ácido nucleico mediado por exonucleasa en evolución dirigida; y Patente de Estados 6,939,689: Re-assembly of exonuclease-mediated nucleic acid in directed evolution; and United States Patent

Unidos 6.773.900: Selección final en evolución dirigida. La mutagénesis puede realizarse de acuerdo con cualquiera de las técnicas conocidas en la técnica, incluyendo mutagénesis aleatoria y específica de sitio. La evolución dirigida puede realizarse con cualquiera de las técnicas conocidas en la técnica para investigar la producción de variantes incluyendo la mezcla. United 6,773,900: Final selection in directed evolution. Mutagenesis can be performed according to any of the techniques known in the art, including randomized and site-specific mutagenesis. Directed evolution can be performed with any of the techniques known in the art to investigate the production of variants including mixing.

Los métodos de mutagénesis y evolución dirigida son bien conocidos en la técnica. Véase las patentes de Estados Unidos Números 5.605.793, 5.830.721, 6.132.970, 6.420.175, 6.277.638, 6.365.408, 6.602.986, 7.288.375, 6.287.861, 6.297.053, 6.576.467, 6.444.468, 5.811238, 6.117.679, 6.165.793, 6.180.406, 6.291.242, 6.995.017, 6.395.547, 6.506.602, 6.519.065, 6.506.603, 6.413.774, 6.573.098, 6.323.030, 6.344.356, 6.372.497, 7.868.138, 5.834.252, 5.928.905, 6.489.146, 6.096.548, 6.387.702, 6.391.552, 6.358.742, 6.482.647, 6.335.160, 6.653.072, 6.355.484, 6.03.344, 6.319.713, 6.613.514, 6.455.253, 6.579.678, 6.586.182, 6.406.855. 6.946.296, 7.534.564, 7.776.598, 5.837.458, 6.391.640, 6.309.883, 7.105.297, 7.795.030, 6.326.204, 6.251.674, 6.716.631, 6.528.311, 6.287.862, 6.335.198, 6.352.859, 6.379.964, 7.148.054, 7.629.170, 7.620.500, 6.365.377, 6.358.740, 6.406.910, 6.413.745, 6.436.675, 6.961.664, 7.430.477, 7.873.499, 7.702.464, 7.783.428, 7.747.391, 7.747.393, 7.751.986, 6.376.246, 6.426.224, 6.423.542, 6.479.652, 6.319.714, 6.521.453, 6.368.861, 7.421.347, 7.058.515, 7.024.312, 7.620.502, 7.853.410, 7.957.912, 7.904.249, y todos los homólogos relacionados que no son de Estados Unidos; Ling et al., Anal. Biochem., 254(2):157-78 [1997]; Dale et al., Meth. Mol. Biol., 57:369-74 [1996]; Smith, Ann. Rev. Genet., 19:423-462 [1985]; Botstein et al., Science, 229:1193-1201 [1985]; Carter, Biochem. J., 237:1-7 [1986]; Kramer et al., Cell, 38:879-887 [1984]; Wells et al., Gene, 34:315-323 [1985]; Minshull et al., Curr. Op. Chem. Biol., 3:284-290 [1999]; Christians et al., Nat. Biotechnol., 17:259-264 [1999]; Crameri et al., Nature, 391:288-291 [1998]; Crameri et al., Nat. Biotechnol., 15:436-438 [1997]; Zhang et al., Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., 94:4504-4509 [1997]; Crameri et al., Nat. Biotechnol., 14:315-319 [1996]; Stemmer, Nature, 370:389-391 [1994]; Stemmer, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 91:10747-10751 [1994]; WO 95/22625; WO 97/0078; WO 97/35966; WO 98/27230; WO 00/42651; WO 01/75767; y WO 2009/152336. The methods of mutagenesis and directed evolution are well known in the art. See U.S. Patents Nos. 5,605,793, 5,830,721, 6,132,970, 6,420,175, 6,277,638, 6,365,408, 6,602,986, 7,288,375, 6,287,861, 6,297,053, 6,576,467 , 6,444,468, 5,1811238, 6,117,679, 6,165,793, 6,180,406, 6,291,242, 6,995,017, 6,395,547, 6,506,602, 6,519,065, 6,506,603, 6,413,774, 6,573,098 , 6,323,030, 6,344,356, 6,372,497, 7,868,138, 5,834,252, 5,928,905, 6,489,146, 6,096,548, 6,387,702, 6,391,552, 6,358,742, 6,482,647, 6,335 .160, 6,653,072, 6,355,484, 6,03,344, 6,319,713, 6,613,514, 6,455,253, 6,579,678, 6,586,182, 6,406,855. 6,946,296, 7,534,564, 7,776,598, 5,837,458, 6,391,640, 6,309,883, 7,105,297, 7,795,030, 6,326,204, 6,251,674, 6,716,631, 6,528,311, 6,287. 862, 6,335,198, 6,352,859, 6,379,964, 7,148,054, 7,629,170, 7,620,500, 6,365,377, 6,358,740, 6,406,910, 6,413,745, 6,436,675, 6,961,664, 7,430,477, 7,873,499, 7,702,464, 7,783,428, 7,747,391, 7,747,393, 7,751,986, 6,376,246, 6,426,224, 6,423,542, 6,479,652, 6,319,714, 6,521. 453, 6,368,861, 7,421,347, 7,058,515, 7,024,312, 7,620,502, 7,853,410, 7,957,912, 7,904,249, and all related counterparts that are not from the United States; Ling et al., Anal. Biochem., 254 (2): 157-78 [1997]; Dale et al., Meth. Mol. Biol., 57: 369-74 [1996]; Smith, Ann. Rev. Genet., 19: 423-462 [1985]; Botstein et al., Science, 229: 1193-1201 [1985]; Carter, Biochem. J., 237: 1-7 [1986]; Kramer et al., Cell, 38: 879-887 [1984]; Wells et al., Gene, 34: 315-323 [1985]; Minshull et al., Curr. Op. Chem. Biol., 3: 284-290 [1999]; Christians et al., Nat. Biotechnol., 17: 259-264 [1999]; Crameri et al., Nature, 391: 288-291 [1998]; Crameri et al., Nat. Biotechnol., 15: 436-438 [1997]; Zhang et al., Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., 94: 4504-4509 [1997]; Crameri et al., Nat. Biotechnol., 14: 315-319 [1996]; Stemmer, Nature, 370: 389-391 [1994]; Stemmer, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 91: 10747-10751 [1994]; WO 95/22625; WO 97/0078; WO 97/35966; WO 98/27230; WO 00/42651; WO 01/75767; and WO 2009/152336.

En algunas realizaciones, una proteína GH61 de la divulgación tiene una secuencia de aminoácido que está codificada por un ácido nucleico que se hibrida bajo condiciones severas (esto es, severidad media alta, alta o muy alta) con el complemento de SEQ ID NO: 31-59 y comprende actividad GH61. In some embodiments, a GH61 protein of the disclosure has an amino acid sequence that is encoded by a nucleic acid that hybridizes under severe conditions (i.e., high, high or very high average severity) with the complement of SEQ ID NO: 31 -59 and includes GH61 activity.

V. Ensayos de Actividad GH61 V. GH61 Activity Tests

La actividad potenciadora de celulasa de proteínas GH61 de la divulgación puede determinarse usando cualquier ensayo adecuado de actividad GH61. Por ejemplo, se obtiene una proteína GH61 purificada o recombinante de esta divulgación y después se analiza para actividad GH61 combinándolo con enzimas de celulasa en una reacción de sacarificación, y se determina si hay un aumento en producción de glucosa, en comparación con la misma reacción de sacarificación realizada sin el GH61. The GH61 protein cellulase enhancing activity of the disclosure can be determined using any suitable GH61 activity assay. For example, a purified or recombinant GH61 protein is obtained from this disclosure and then analyzed for GH61 activity by combining it with cellulase enzymes in a saccharification reaction, and it is determined whether there is an increase in glucose production, compared to the same reaction. of saccharification performed without the GH61.

En una técnica, la actividad GH61 puede analizarse combinando sustrato celulósico con enzimas de celulasa (por ejemplo, 5-10 mg de peso total de enzimas de celulasa por gramo de sustrato) en presencia y ausencia de proteína GH61. En algunas realizaciones las enzimas de celulasa son un conjunto definido de enzimas recombinantes de celulasa de M. thermophila. In one technique, GH61 activity can be analyzed by combining cellulosic substrate with cellulase enzymes (for example, 5-10 mg of total cellulase enzyme weight per gram of substrate) in the presence and absence of GH61 protein. In some embodiments, cellulase enzymes are a defined set of recombinant cellulase enzymes of M. thermophila.

En otra técnica, se usa el caldo de un cultivo de M. thermophila de tipo salvaje (con o sin la complementación de la proteína GH61). La actividad GH61 se demuestra por una mayor producción de glucosa en presencia de GH61 exógeno (eso es, más allá de cualquier mejora resultante de GH61 endógeno en el caldo). In another technique, the broth of a wild-type M. thermophila culture (with or without the complementation of the GH61 protein) is used. GH61 activity is demonstrated by increased glucose production in the presence of exogenous GH61 (that is, beyond any resulting improvement of endogenous GH61 in the broth).

También es posible usar un caldo complementado con una o más enzimas purificadas. It is also possible to use a broth supplemented with one or more purified enzymes.

Las enzimas adecuadas incluyen enzimas recombinantes aisladas clonadas de M. thermophila, como endogluconasa (EG), β-glucosidasa (BGL); celobiodrilasa de Tipo 1 (CBH1) y/o celobiodrolasa de Tipo 2 (CBH2) en cualquier combinación adecuada para el sustrato elegido para producir un producto medible. Las enzimas de celulasa ejemplares que pueden usarse para analizar la actividad GH61 pueden tener secuencias de aminoácido seleccionadas de cualquiera de SEQ ID Nos: 61 a 68. Suitable enzymes include isolated recombinant enzymes cloned from M. thermophila, such as endogluconase (EG), β-glucosidase (BGL); Type 1 cellobiodrilase (CBH1) and / or Type 2 celloiodiodollase (CBH2) in any combination suitable for the substrate chosen to produce a measurable product. Exemplary cellulase enzymes that can be used to analyze GH61 activity can have amino acid sequences selected from any of SEQ ID Nos: 61 to 68.

En un ensayo ejemplar para medir actividad GH61 de M. thermophila derivada de proteínas GH61 y proteínas variantes, las enzimas de celulasa usadas son M. thermophila BGL1 (SEQ ID NO:66; Badhan et al., Bioresour Technol. 2007 Feb; 98(3):504-10); M. thermophila CBH1 (SEQ ID NO:67; Park JI et al., Badhan et al., Bioresour Technol. 2007 Feb;98(3):504-10); and M. thermophila CBH2 (SEQ ID NO:68). En algunas realizaciones, también se usa endoglucanasa: M. thermophila EG2 (SEQ ID NO: 65; Rosgaard L. et al., Prog. 2006; 22(2):493-8; Badhan et al., supra). In an exemplary assay to measure GH61 activity of M. thermophila derived from GH61 proteins and variant proteins, the cellulase enzymes used are M. thermophila BGL1 (SEQ ID NO: 66; Badhan et al., Bioresour Technol. 2007 Feb; 98 ( 3): 504-10); M. thermophila CBH1 (SEQ ID NO: 67; Park JI et al., Badhan et al., Bioresour Technol. 2007 Feb; 98 (3): 504-10); and M. thermophila CBH2 (SEQ ID NO: 68). In some embodiments, endoglucanase is also used: M. thermophila EG2 (SEQ ID NO: 65; Rosgaard L. et al., Prog. 2006; 22 (2): 493-8; Badhan et al., Supra).

Alternativamente, pueden usarse preparaciones comercialmente disponibles que comprenden una mezcla de enzimas de celulasa, como Laminex™ y Spezyme™ de Genencor International, Rohament™ de Rohm GmbH, y Celluzyme™,Cereflo™ y Ultraflo™ de Novozymes Inc. Alternatively, commercially available preparations comprising a mixture of cellulase enzymes, such as Laminex ™ and Spezyme ™ from Genencor International, Rohament ™ from Rohm GmbH, and Celluzyme ™, Cereflo ™ and Ultraflo ™ from Novozymes Inc. can be used.

Los ensayos con enzimas de celulosa se hacen típicamente a 50 ºC, pero también pueden hacerse a 35, 45, 55, 60 o 65 ºC. La proteína GH61 y las enzimas se combinan con el sustrato y se incuban para producir azúcares fermentables. Los azúcares después se recuperan y se cuantifican para producir glucosa. Un sustrato adecuado es paja de trigo (por ejemplo, paja de trigo pre-tratada). Otros sustratos celulósicos enumerados en esta divulgación pueden usarse como una alternativa, incluyendo rastrojo de maíz pre-tratado con ácido sulfúrico (véase la patente de Estados Unidos 7.868.227) y otros sustratos descritos en la Sección XII más abajo. Cellulose enzyme assays are typically done at 50 ° C, but can also be done at 35, 45, 55, 60 or 65 ° C. The GH61 protein and enzymes are combined with the substrate and incubated to produce fermentable sugars. The sugars are then recovered and quantified to produce glucose. A suitable substrate is wheat straw (for example, pre-treated wheat straw). Other cellulosic substrates listed in this disclosure can be used as an alternative, including corn stubble pre-treated with sulfuric acid (see U.S. Patent 7,868,227) and other substrates described in Section XII below.

También puede usarse un método de ensayo que proporciona Harris et al., 2010, Biochemistry 49:33053316. En este método, el rastrojo de maíz se pre-trata con ácido sulfúrico, se lava, incuba con enzimas de celulosa y GH61 durante varios días, y después la producción de azúcares se cuantifica mediante refracción. An assay method provided by Harris et al., 2010, Biochemistry 49: 33053316 can also be used. In this method, the corn stubble is pretreated with sulfuric acid, washed, incubated with cellulose enzymes and GH61 for several days, and then the production of sugars is quantified by refraction.

Otro método de ensayo se proporciona en la patente de Estados Unidos Nº 7.868.227. En este método, el sustrato celulósico es PCS (rastrojo de maíz pre-tratado con calor y ácido sulfúrico diluido; WO 2005/074647); una mezcla de enzima de celulosa es Cellulcast®, una mezcla de enzimas de celulasa del hongo Trichoderma reesei, disponible en Sigma-Aldrich. La hidrólisis de PCS se realiza en un volumen total de reacción de 1,0 mL y una concentración de PCS de 50 mg/mL en 1 mM de sulfato de manganeso, 50 mM de tampón de acetato de sodio pH Another test method is provided in U.S. Patent No. 7,868,227. In this method, the cellulosic substrate is PCS (corn stubble pre-treated with heat and dilute sulfuric acid; WO 2005/074647); A cellulose enzyme mixture is Cellulcast®, a mixture of cellulose enzymes from the Trichoderma reesei fungus, available from Sigma-Aldrich. PCS hydrolysis is performed in a total reaction volume of 1.0 mL and a PCS concentration of 50 mg / mL in 1 mM manganese sulfate, 50 mM sodium acetate pH buffer

5.0. La proteína de la prueba se combina con la mezcla de celulasa base en concentraciones relativa entre 0 y 100% de proteína total. La composición de proteína se incuba con PCS a 65 ºC durante 7 días. La producción combinada de glucosa y celobiosa puede medirse mediante detección de índice de refracción. 5.0. The test protein is combined with the base cellulase mixture in relative concentrations between 0 and 100% total protein. The protein composition is incubated with PCS at 65 ° C for 7 days. Combined glucose and cellobiose production can be measured by refractive index detection.

La actividad GH61 se calcula como un incremento en la producción de glucosa a partir del sustrato por la(s) celulasa(s) en presencia de proteína GH61, en comparación con la misma mezcla de reacción en ausencia de proteína GH61. Típicamente, el incremento es dependiente de dosis en al menos un rango triple de concentraciones. La actividad GH61 puede expresarse como un grado de “sinergia” como se analiza en el Ejemplo 8. GH61 activity is calculated as an increase in glucose production from the substrate by the cellulase (s) in the presence of GH61 protein, compared to the same reaction mixture in the absence of GH61 protein. Typically, the increase is dose dependent in at least a triple range of concentrations. GH61 activity can be expressed as a degree of "synergy" as discussed in Example 8.

La adición o presencia de proteína GH61 recombinante o aislada puede aumentar la producción del producto a partir de enzimas de celulasa, por ejemplo, al menos 1%, al menos 5%, al menos 10%, al menos 20%, 30%, 50%, 70%, doblar, triplicar o más. The addition or presence of recombinant or isolated GH61 protein can increase the production of the product from cellulase enzymes, for example, at least 1%, at least 5%, at least 10%, at least 20%, 30%, 50 %, 70%, double, triple or more.

VI. Expresión de proteínas GH61 SAW. GH61 protein expression

El cultivo celular, genética recombinante, ingeniería de proteínas y técnicas de fermentación que pueden emplearse en la expresión, producción y uso de las proteínas GH61, composiciones y otros productos de esta divulgación son conocidos en la técnica. Por conveniencia, ciertos aspectos se describen brevemente más abajo. Aunque se describen principalmente en el contexto de expresión de proteínas GH61, se apreciará que los mismos métodos, células, etc., pueden usarse para expresar proteínas de celulasa y otras proteínas como, aunque sin limitar a, las descritas aquí en otro punto. Cell culture, recombinant genetics, protein engineering and fermentation techniques that can be employed in the expression, production and use of GH61 proteins, compositions and other products of this disclosure are known in the art. For convenience, certain aspects are briefly described below. Although described primarily in the context of expression of GH61 proteins, it will be appreciated that the same methods, cells, etc., can be used to express cellulase proteins and other proteins as, but not limited to, those described herein elsewhere.

En algunas realizaciones de la divulgación, la construcción comprende además secuencias reguladoras, por ejemplo, un promotor, operativamente unido a la proteína que codifica la secuencia. Aquellos expertos en la técnica conocen grandes números de vectores y promotores adecuados. In some embodiments of the disclosure, the construct further comprises regulatory sequences, for example, a promoter, operably linked to the protein encoding the sequence. Those skilled in the art know large numbers of suitable vectors and promoters.

Péptido de señal Signal peptide

En algunas realizaciones de la divulgación, una proteína GH61 puede incluir un péptido de señal, para que cuando se exprese en una célula huésped, la forma madura (por ejemplo, SEQ ID NO: 2) se secrete en un caldo de cultivo celular. La proteína GH61 (o variante) puede incluir su péptido de señal nativo correspondiente como se muestra en la TABLAS 1 y 2. Alternativamente, una secuencia de ácido nucleico recombinantes que codifica una proteína que comprende SEQ ID NO: 2, o la parte secretada de una cualquiera de SEQ ID Nos: 3 a 30, una parte truncada de amino terminal de una cualquiera de SEQ ID Nos: 2 a 30, o una variante de los mismos que tenga un péptido heterólogo de señal fusionado con terminal N. In some embodiments of the disclosure, a GH61 protein may include a signal peptide, so that when expressed in a host cell, the mature form (for example, SEQ ID NO: 2) is secreted in a cell culture broth. The GH61 protein (or variant) may include its corresponding native signal peptide as shown in TABLES 1 and 2. Alternatively, a recombinant nucleic acid sequence encoding a protein comprising SEQ ID NO: 2, or the secreted part of any one of SEQ ID Nos: 3 to 30, a truncated amino terminal portion of any one of SEQ ID Nos: 2 to 30, or a variant thereof having a heterologous signal peptide fused with terminal N.

Pueden usarse varios péptidos de señal, dependiendo de la célula huésped y otros factores. Los péptidos de señal útiles para células huéspedes fúngicas filamentosas incluyen los péptidos de señal obtenidos de TAKA amilasa de Aspergillus oryzae, amilasa neutral de Aspergillus niger, glucoamilasa de Aspergillus niger, proteinasa aspártica de Rhizomucor miehei, celulasa de Humicola insolens, lipasa de Humicola lanuginosa, y celobiohidrolasa II de T. reesei (TrCBH2). Several signal peptides can be used, depending on the host cell and other factors. Useful signal peptides for filamentous fungal host cells include signal peptides obtained from Aspergillus oryzae TAKA amylase, Aspergillus niger neutral amylase, Aspergillus niger glucoamylase, Rhizomucor miehei aspartic proteinase, Humicola insolens cellulase, Lipainosalala Humosala landala lugosala, Lipainosalala humosala landala lugosala, lipa Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala insolens, lipain Humosala landalane and T. reesei cellobiohydrolase II (TrCBH2).

Los péptidos de señal útiles para células huéspedes bacterianas son los péptidos de señal obtenidos a partir de los genes para amilasa maltógenica de Bacillus NCIB 11837, α-amylase de Bacillus stearothermophilus, subtilisina de Bacillus licheniformis, β-lactamasa de Bacillus licheniformis, proteasas neutrales de Bacillus stearothermophilus (nprT, nprS, nprM), y prsA Bacillus subtilis. Más péptidos de señal se describen en Simonen and Palva, 1993, Microbiol Rev 57:109-137. Useful signal peptides for bacterial host cells are the signal peptides obtained from the genes for Bacillus malthogenic amylase NCIB 11837, Bacillus stearothermophilus α-amylase, Bacillus licheniformis subtilisin, Bacillus licheniformis β-lactamase, proteases neut proteases Bacillus stearothermophilus (nprT, nprS, nprM), and prsA Bacillus subtilis. More signal peptides are described in Simonen and Palva, 1993, Microbiol Rev 57: 109-137.

Los péptidos de señal útiles para células huéspedes de levadura también incluyen aquellos de los genes de alfa-factor de Saccharomyces cerevisiae, SUC2 invertasa de Saccharomyces cerevisiae (véase Taussig y Carlson, Useful signal peptides for yeast host cells also include those of the Saccharomyces cerevisiae alpha-factor genes, SUC2 Saccharomyces cerevisiae invertase (see Taussig and Carlson,

1983, Nucleic Acids Res 11:1943-54; SwissPro,Nº de acceso. P00724), y otros. Romanos et al., 1992, Yeast 8:4231983, Nucleic Acids Res 11: 1943-54; SwissPro, Access No. P00724), and others. Romans et al., 1992, Yeast 8: 423

488. Las variantes de estos péptidos de señal y otros péptidos de señal son adecuados. 488. Variants of these signal peptides and other signal peptides are suitable.

La divulgación también proporciona proteínas recombinantes que comprenden un péptido de señal mostrado en la Tabla 1 o Tabla 2 fusionado con terminal amino de una proteína heteróloga (esto es, una proteína con la que no se asocia por naturaleza, que puede ser una proteína diferente a una proteína GH61). Así, los péptido de señal mostrados en la Tabla 1 y 2 pueden usarse para provocar secreción de una proteína heteróloga recombinantemente expresada en una célula huésped. En algunas realizaciones la célula huésped es Myceliophthora thermophila. The disclosure also provides recombinant proteins that comprise a signal peptide shown in Table 1 or Table 2 fused with an amino terminal of a heterologous protein (that is, a protein with which it is not associated by nature, which may be a protein other than a GH61 protein). Thus, the signal peptide shown in Table 1 and 2 can be used to cause secretion of a recombinant heterologous protein expressed in a host cell. In some embodiments the host cell is Myceliophthora thermophila.

Promotores Promoters

Con el fin de obtener altos niveles de expresión en una célula particular a menudo es útil expresar la variante GH61 de la presente divulgación bajo el control de un promotor heterólogo. Una secuencia de promotor puede unirse operativamente a la región 5’ de la secuencia que codifica GH61 usando métodos rutinarios. In order to obtain high levels of expression in a particular cell it is often useful to express the GH61 variant of the present disclosure under the control of a heterologous promoter. A promoter sequence can be operatively linked to the 5 'region of the sequence encoding GH61 using routine methods.

Los ejemplos de promotores útiles para expresión de GH61s incluyen promotores de hongos. En algunas realizaciones, puede usarse una secuencia promotora que conduce la expresión de un gen diferente a un gen GH61 en una cepa fúngica. Como un ejemplo no limitativo, puede usarse un promotor fúngico de un gen que codifica una endoglucanasa. En algunas realizaciones, puede usarse una secuencia promotora que conduce la expresión de un gen GH61 en una cepa fúngica diferente a la cepa fúngica de la que la variante GH61 se derivó. Como un ejemplo no limitativo, si la variante GH61 se deriva de C1, puede usarse un promotor de T. reesei gen GH61 o un promotor como el descrito en WO 2010107303, como, aunque sin limitar a las secuencias identificadas como SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28 o SEQ ID NO: 29 en WO 2010107303. Examples of promoters useful for expression of GH61s include fungal promoters. In some embodiments, a promoter sequence that drives the expression of a different gene to a GH61 gene in a fungal strain can be used. As a non-limiting example, a fungal promoter of a gene encoding an endoglucanase can be used. In some embodiments, a promoter sequence that conducts the expression of a GH61 gene in a fungal strain different from the fungal strain from which the GH61 variant was derived can be used. As a non-limiting example, if the GH61 variant is derived from C1, a T. reesei GH61 gene promoter or a promoter such as that described in WO 2010107303 can be used, such as, but not limited to the sequences identified as SEQ ID NO: 25 , SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28 or SEQ ID NO: 29 in WO 2010107303.

Los ejemplos de otros promotores adecuados útiles para dirigir la transcripción de las construcciones de nucleótido de la presente divulgación en una célula huésped fúngica filamentosa son promotores obtenidos de genes para TAKA amilasa de Aspergillus oryzae, proteinasa aspártica de Rhizomucor miehei, alfa-amilasa neutral de Aspergillus niger, ácido estable alfa-amilasa de Aspergillus niger, glucoamilasa de Aspergillus niger o Aspergillus awamori (glaA), lipasa de Rhizomucor miehei, proteasa alcalina de Aspergillus oryzae, triosa fosfato isomerasa de Aspergillus oryzae, acetamidasa de Aspergillus nidulans, y proteasa de tipo tripsina de Fusarium oxysporum (WO 96/00787), así como el promotor NA2-tpi (un híbrido de los promotores de los genes para alfa-amilasa neutral de Aspergillus niger y triosa fosfato isomerasa de Aspergillus oryzae) promotes como cbh1, cbh2, egl1, egl2, pepA, hfb1, hfb2, xyn1, amy, y glaA (Nunberg et al., 1984, Mol. Cell Biol., 4:2306 -2315, Boel et al., 1984, EMBO J. 3:158185 and EPA 137280), y promotores mutantes, truncados e híbridos de los mismos. En un huésped de levadura, los promotores útiles pueden ser de los genes de enolasa de Saccharomyces cerevisiae (eno-1), galactokinasa de Saccharomyces cerevisiae (gal1), alcohol dehidrogenasa/gliceraldehído-3-fosfato dehidrogenasa de Saccharomyces cerevisiae (ADH2/GAP), y 3-fosfoglicerato quinasa de S. cerevisiae. Otros promotores útilese para células huéspedes de levadura se describen en Romanos et al., 1992, Yeast 8:423-488. Los promotores asociaos a producción de quitinasa en hongos también pueden usarse. Véase, por ejemplo, Blaiseau y Lafay, 1992, Gene 120243-248 (hongo filamentoso Aphanocladium album); Limon et al., 1995, Curr. Genet, 28:478-83 (Trichoderma harzianum). Examples of other suitable promoters useful for directing the transcription of the nucleotide constructs of the present disclosure into a filamentous fungal host cell are promoters obtained from genes for TAKA amylase from Aspergillus oryzae, aspartic proteinase from Rhizomucor miehei, neutral alpha-amylase from Aspergillus niger, Aspergillus niger stable alpha-amylase acid, Aspergillus niger glucoamylase or Aspergillus awamori (glaA), Rhizomucor miehei lipase, Aspergillus oryzae alkaline protease, Aspergillus oryzae isossase, aspermidase trypsidase, trypermidase, trypermidase, trypermidase, trypermidase, trypermidase, aspergillus, aspergidase, trypside type of Fusarium oxysporum (WO 96/00787), as well as the promoter NA2-tpi (a hybrid of promoters of the genes for neutral alpha-amylase of Aspergillus niger and triosa phosphate isomerase of Aspergillus oryzae) promotes as cbh1, cbh2, egl1, egl2, pepA, hfb1, hfb2, xyn1, amy, and glaA (Nunberg et al., 1984, Mol. Cell Biol., 4: 2306-2315, Boel et al., 1984, EMBO J. 3: 158185 and EPA 137280), and mutant, truncated and hybrid promoters thereof. In a yeast host, useful promoters may be from the genes of Saccharomyces cerevisiae (eno-1) enolase, Saccharomyces cerevisiae galactokinase (gal1), alcohol dehydrogenase / glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Saccharomyces cerevisiae (ADH2 / GAP) , and S. cerevisiae 3-phosphoglycerate kinase. Other promoters useful for yeast host cells are described in Romanos et al., 1992, Yeast 8: 423-488. Promoters associated with chitinase production in fungi can also be used. See, for example, Blaiseau and Lafay, 1992, Gene 120243-248 (filamentous fungus Aphanocladium album); Limon et al., 1995, Curr. Genet, 28: 478-83 (Trichoderma harzianum).

Los promotores conocidos para expresión de control de genes en células procarióticas o eucarióticas o los virus y que pueden usarse en algunas realizaciones de la invención incluyen promotor SV40. Promotor E. coli lac o trp, promotor fago lambda PL, promotor tac, promotor T7 y similares. En células huéspedes bacterianas, los promotores adecuados incluyen los promotores obtenidos de E. coli lac operon, gen agarasa de Streptomyces coelicolor (dagA), gen levansucransa de Bacillus subtilis (sacB), gen α-amilasa de Bacillus licheniformis (amyl), gen amilasa maltogénico de Bacillus stearothermophilus (amyM), gen α-amilasa de Bacillus amyloliquefaciens (amyQ), genes de Bacillus subtilis xy/A y xy/B y gen procariótico β-lactamasa. Known promoters for gene control expression in prokaryotic or eukaryotic cells or viruses and which can be used in some embodiments of the invention include SV40 promoter. E. coli lac or trp promoter, phage lambda PL promoter, tac promoter, T7 promoter and the like. In bacterial host cells, suitable promoters include promoters obtained from E. coli lac operon, Streptomyces coelicolor agarase gene (dagA), Bacillus subtilis levansucransa gene (sacB), Bacillus licheniformis (amyl) α-amylase gene, amylase gene Bacillus stearothermophilus (amyM), Bacillus amyloliquefaciens (amyQ) α-amylase gene, Bacillus subtilis xy / A and xy / B genes and β-lactamase prokaryotic gene.

Pueden usarse cualquier otra secuencia promotora que conduzca la expresión en una célula huésped adecuada. Las secuencias promotoras adecuadas pueden identificarse usando métodos bien conocidos. En una técnica, una secuencia promotora putativa se une a una secuencia 5’ que codifica una proteína reportera, la construcción se transfecta a la célula huésped (por ejemplo, C1) y el nivel de expresión de la reportera se mide. La expresión de la reportera puede determinarse midiendo, por ejemplo, niveles de mARN de la secuencia reportera, una actividad enzimática de la proteína reportera o la cantidad de proteína reportera producida. Por ejemplo, la actividad promotora puede determinarse usando la proteína verde fluorescente como secuencia codificadora (Henriksen et al., 1999, Microbiology 145: 729-34) o un gen reportero lacZ (Punt et al., 1997, Gene, 197: 189-93). Los promotores funcionales pueden derivarse de secuencias promotoras que ocurren de manera natural mediante métodos de evolución dirigidos. Véase, por ejemplo, Wright et al., 1005, Human Gene Therapy, 16: 881-892. Any other promoter sequence that conducts expression in a suitable host cell can be used. Suitable promoter sequences can be identified using well known methods. In one technique, a putative promoter sequence binds to a 5 ′ sequence that encodes a reporter protein, the construct is transfected into the host cell (e.g., C1) and the reporter's expression level is measured. Reporter expression can be determined by measuring, for example, mRNA levels of the reporter sequence, an enzymatic activity of the reporter protein or the amount of reporter protein produced. For example, promoter activity can be determined using the green fluorescent protein as a coding sequence (Henriksen et al., 1999, Microbiology 145: 729-34) or a lacZ reporter gene (Punt et al., 1997, Gene, 197: 189- 93). Functional promoters can be derived from promoter sequences that occur naturally by directed evolutionary methods. See, for example, Wright et al., 1005, Human Gene Therapy, 16: 881-892.

Los promotores adicionales incluyen aquellos de M. thermophila, proporcionados en la solicitud de patente de Estados Unidos Nº 13/214.406 presentada el 22 de agosto de 2010, así como en WO 2010/107303. Additional promoters include those of M. thermophila, provided in U.S. Patent Application No. 13 / 214,406 filed on August 22, 2010, as well as in WO 2010/107303.

Vectores Vectors

La presente invención hace uso de construcciones recombinantes que comprenden una secuencia que codifica GH61 como se ha descrito anteriormente. Las construcciones de ácido nucleico de la presente divulgación comprenden un vector, como un plásmido, un cósmido, un fago, un virus, un cromosoma artificial bacteriano (CAB), un cromosoma artificial de levadura (CAL) y similares, donde se ha insertado una secuencia de ácido nucleico de la divulgación. Los polinucleótidos de la presente divulgación pueden incorporarse en una cualquiera de una variedad de vectores de expresión adecuados para expresar un polipéptido. Los vectores adecuados incluyen secuencias de ADN de cromosomas, de no cromosomas y sintéticas, por ejemplo, derivados de SV40; plásmidos bacterianos, ADN fago; baculovirus; plásmidos de levadura; vectores derivados de combinaciones de plásmidos y ADN fago, ADN viral como virus vacuna, adenovirus, virus de viruela aviar, pseudorrabia, adenovirus, virus asociado con adeno, retrovirus y similares. Puede usarse cualquier vector que convierte material genético en una célula y, si se desea réplica, que sea replicable y viable en el huésped relevante. The present invention makes use of recombinant constructs comprising a sequence encoding GH61 as described above. The nucleic acid constructs of the present disclosure comprise a vector, such as a plasmid, a cosmid, a phage, a virus, a bacterial artificial chromosome (CAB), an artificial yeast chromosome (CAL) and the like, where a nucleic acid sequence of the disclosure. The polynucleotides of the present disclosure can be incorporated into any one of a variety of expression vectors suitable for expressing a polypeptide. Suitable vectors include chromosome, non-chromosome and synthetic DNA sequences, for example, derivatives of SV40; bacterial plasmids, phage DNA; baculovirus; yeast plasmids; vectors derived from combinations of plasmids and phage DNA, viral DNA such as vaccine virus, adenovirus, avian smallpox virus, pseudorrabia, adenovirus, adeno-associated virus, retrovirus and the like. Any vector that converts genetic material into a cell and, if replication is desired, that is replicable and viable in the relevant host can be used.

La divulgación proporciona vectores de expresión para provocar que una proteína GH61 se produzca a partir de una célula huésped adecuada, que puede ser un hongo (por ejemplo, M. thermophila o levadura). Puede seleccionarse cualquier vecotr de, aunque sin limitarse a, derivados de vectores virales; plásmidos bacterianos, ADN fago; baculovirus, plásmidos de levadura; vectores derivados de combinaciones de plásmidos y ADN fago, y vectores lanzaderas recombinantes. El vector puede introducirse en una célula huésped con un polinucleótido que codifica GH61 para que esté operativamente unido a un promotor que está activo en la célula huésped. El vector se selecciona para expresar la proteína codificada, y puede replicar como un episoma en la célula huésped planeada, o integrarse en el genoma de la célula huésped. The disclosure provides expression vectors to cause a GH61 protein to be produced from a suitable host cell, which may be a fungus (eg, M. thermophila or yeast). Any vecotr of, but not limited to, derived from viral vectors can be selected; bacterial plasmids, phage DNA; baculovirus, yeast plasmids; vectors derived from combinations of plasmids and phage DNA, and recombinant shuttle vectors. The vector can be introduced into a host cell with a polynucleotide encoding GH61 so that it is operably linked to a promoter that is active in the host cell. The vector is selected to express the encoded protein, and can replicate as an episome in the planned host cell, or integrate into the genome of the host cell.

En un aspecto particular la presente divulgación proporciona un vector de expresión que comprende un polinucleótido GH61 operativamente unido a un promotor heterólogo. Los vectores de expresión de la presente divulgación pueden usarse para transformar una célula huésped apropiada para permitir que el huésped exprese la proteína GH61. Los métodos para expresión recombinantes de proteínas en hongos y otros organismos son bien conocidos en la técnica, y un número de vectores de expresión están disponibles o pueden construirse usando métodos rutinarios. Véase, por ejemplo, Tkacz y Lange, 2004, ADVANCES IN FUNGAL BIOTECHNOLOGY FOR INDUSTRY, AGRICULTURE, AND MEDICINE, KLUWER ACADEMIC/PLENUM UBLISHERS. Nueva York; Zhu et al., 2009, Construcción de dos vectores de entrada para expression de gen en plásmido de hongos. 6:128-33; Kavanagh, K. 2005, FUNGI: BIOLOGY AND APPLICATIONS Wiley. In a particular aspect the present disclosure provides an expression vector comprising a GH61 polynucleotide operably linked to a heterologous promoter. The expression vectors of the present disclosure can be used to transform an appropriate host cell to allow the host to express the GH61 protein. Methods for recombinant protein expression in fungi and other organisms are well known in the art, and a number of expression vectors are available or can be constructed using routine methods. See, for example, Tkacz and Lange, 2004, ADVANCES IN FUNGAL BIOTECHNOLOGY FOR INDUSTRY, AGRICULTURE, AND MEDICINE, KLUWER ACADEMIC / PLENUM UBLISHERS. NY; Zhu et al., 2009, Construction of two input vectors for gene expression in fungal plasmid. 6: 128-33; Kavanagh, K. 2005, FUNGI: BIOLOGY AND APPLICATIONS Wiley.

Células huéspedes Host cells

Las proteínas GH61 de la divulgación pueden expresarse en una célula huésped que comprende un ácido nucleico recombinantes que codifica la proteína GH61. La célula huésped puede también expresar otras proteínas de interés, particularmente una o más enzimas de celulasa que funcionan en concierto con la proteína GH61 en el proceso de sacarificación. En una realización la célula huésped es una célula construida con celulasa. Así, las enzimas de celulasa pueden expresarse endógenamente por la célula huésped, o pueden expresarse a partir de otros ácidos nucleicos. The GH61 proteins of the disclosure can be expressed in a host cell comprising a recombinant nucleic acid encoding the GH61 protein. The host cell can also express other proteins of interest, particularly one or more cellulase enzymes that work in concert with the GH61 protein in the saccharification process. In one embodiment the host cell is a cell constructed with cellulase. Thus, cellulase enzymes can be expressed endogenously by the host cell, or they can be expressed from other nucleic acids.

En otra técnica, dos o más poblaciones de células huéspedes, cada una expresando una proteína diferente In another technique, two or more host cell populations, each expressing a different protein

o un conjunto de proteínas (por ejemplo, una proteína GH61 y una celulasa) pueden cultivarse juntas. Las dos células huéspedes pueden ser iguales o pueden ser de diferente especie celular. Las células que expresan proteína GH61 y las células que expresan enzimas de celulasa pueden combinarse y cultivarse juntas para producir composiciones de esta invención que contienen tanto proteínas GH61 como enzimas de celulasa. Alternativamente, el caldo de cultivo de cada población celular puede recogerse por separado, fraccionarse opcionalmente para enriquecer las actividades respectivas y después mezclarse para producir la combinación deseada. or a set of proteins (for example, a GH61 protein and a cellulase) can be grown together. The two host cells can be the same or can be of different cell species. Cells expressing GH61 protein and cells expressing cellulase enzymes can be combined and cultured together to produce compositions of this invention that contain both GH61 proteins and cellulase enzymes. Alternatively, the culture broth of each cell population can be collected separately, optionally fractionated to enrich the respective activities and then mixed to produce the desired combination.

Las células huéspedes fúngicas incluyen, aunque no se limitan a Ascomycota, Basidiomycota, Deuteromycota, Zygomycota, Fungi imperfecti. En algunas realizaciones, las células huéspedes fúngicas preferentes son células de levadura, y células fúngicas filamentosas, incluyendo todas las formas filamentosas de la subdivisión Eumycotina y Oomycota. Hawksworth et al., en Ainsworth y Bisby’s DICTIONARY OF THE FUNGI, 8ª edición, 1995, CAB International, University Press, Cambridge, UK. Los hongos filamentosos se caracterizan por un micelio vegetativo con una pared celular compuesta por quitina, celulosa y otros polisacáridos complejos, y son morfológicamente distintos de la levadura. Trichoderma también puede ser una Fuente de una o más celulasas para su uso con combinación con proteínas GH61. Fungal host cells include, but are not limited to Ascomycota, Basidiomycota, Deuteromycota, Zygomycota, Fungi imperfecti. In some embodiments, the preferred fungal host cells are yeast cells, and filamentous fungal cells, including all filamentous forms of the Eumycotina and Oomycota subdivision. Hawksworth et al., In Ainsworth and Bisby’s DICTIONARY OF THE FUNGI, 8th edition, 1995, CAB International, University Press, Cambridge, UK. Filamentous fungi are characterized by a vegetative mycelium with a cell wall composed of chitin, cellulose and other complex polysaccharides, and are morphologically distinct from yeast. Trichoderma can also be a Source of one or more cellulases for use in combination with GH61 proteins.

La célula huésped puede ser de una especie de Achlya, Acremonium, Aspergillus, Aureobasidium, Azospirillum, Bjerkandera, Cellulomonas, Cephalosporium, Ceriporiopsis, Chrysosporium, Clostridium, Coccidioides, Cochliobolus, Coprinus, Coriolus, Corynascus, Cryphonectria, Cryptococcus, Dictyostelium, Diplodia, Elizabethkingia, Endothia, Erwinia, Escherichia, Fusarium, Gibberella, Gliocladium, Gluconacetobacter, Humicola, Hypocrea, Kuraishia, Mucor, Myceliophthora, Neurospora, Nicotiana, Paenibacillus, Penicillium, Periconia, Phaeosphaeria, Phlebia, Piromyces, Podospora, Prevotella, Pyricularia, Rhizobium, Rhizomucor, Rhizopus, Ruminococcus, Saccharomycopsis, Salmonella, Schizophyllum, Scytalidium, Septoria, Sporotrichum, Streptomyces, Talaromyces, Thermoanaerobacter, Thermoascus, Thermotoga, Thielavia, Tolypocladium, Trametes, Trichoderma, Tropaeolum, The host cell can be of a species of Achlya, Acremonium, Aspergillus, Aureobasidium, Azospirillum, Bjerkandera, Cellulomonas, Cephalosporium, Ceriporiopsis, Chrysosporium, Clostridium, Coccidioides, Cochliobolus, Coprinus, Coriolus, Corynascoccus, Corynasia, Corynasia, Corynasia, Corynasia , Endothia, Erwinia, Escherichia, Fusarium, Gibberella, Gliocladium, Gluconacetobacter, Humicola, Hypocrea, Kuraishia, Mucor, Myceliophthora, Neurospora, Nicotiana, Paenibacillus, Penicillium, Periconia, Phaeosphaeria, Phlebiaporavomorom, Pyromyces, Pyromyces, Pyromyces. , Rhizopus, Ruminococcus, Saccharomycopsis, Salmonella, Schizophyllum, Scytalidium, Septoria, Sporotrichum, Streptomyces, Talaromyces, Thermoanaerobacter, Thermoascus, Thermotoga, Thielavia, Tolypocladium, Trametes, Trichoderma, Troeum, Trochumum

Uromyces, Verticillium, Volvariella, Wickerhamomyces, o telemorfos o anamorfos, y sinónimos y equivalentes taxonómicos de los mismos. Uromyces, Verticillium, Volvariella, Wickerhamomyces, or telemorphs or anamorphs, and synonyms and taxonomic equivalents thereof.

Una célula huésped ejemplar es levadura. Ejemplos son Candida, Hansenula, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Pichia, Kluyveromyces, or Yarrowia. La levadura puede ser Hansenula polymorpha, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces norbensis, Saccharomyces kluyveri, Schizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris, Pichia finlandica, Pichia trehalophila, Pichia kodamae, Pichia membranaefaciens, Pichia opuntiae, Pichia thermotolerans, Pichia salictaria, Pichia quercuum, Pichia pijperi, Pichia stipitis, Pichia methanolica, Pichia angusta, Kluyveromyces lactis, Candida albicans, or Yarrowia lipolytica. An exemplary host cell is yeast. Examples are Candida, Hansenula, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Pichia, Kluyveromyces, or Yarrowia. Yeast may be Hansenula polymorpha, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces norbensis, Saccharomyces kluyveri, Schizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris, finlandica Pichia, Pichia trehalophila, Pichia kodamae, Pichia membranaefaciens, Pichia opuntiae, Pichia thermotolerans, salictaria Pichia, Pichia quercuum, Pichia pijperi, Pichia stipitis, Pichia methanolica, Pichia angusta, Kluyveromyces lactis, Candida albicans, or Yarrowia lipolytica.

Una célula ejemplar puede ser Myceliophthora thermophila, algunas veces referida como quot;C1quot;. Como aquí se usa, el término “C1” se refiere a Myceliophthora thermophila, incluyendo una cepa fúngica descrita por Garg (Véase, Garg, Mycopathol., 30: 3-4 [1966]). Como aquí se usa, quot;Chrysosporium lucknowensequot; incluye las cepas descritas en las patentes de Estados Unidos Números: 6.015.707, 5.811.381 y 6.573.086; Publicaciones de patentes de Estados Unidos Números: 2007/0238155, US 2008/0194005, US 2009/0099079; Publicaciones de patentes internacionales Números: WO 2008/073914 y WO 98/15633, e incluyen, sin limitación Chrysosporium lucknowense Garg 27K, VKM-F 3500 D (Nº Acceso VKM F-3500-D), C1 cepa UV13-6 (Nº Acceso. VKM F-3632 D), C1 cepa NG7C-19 (Nº Acceso VKM F3633 D), y C1 cepaUV18-25 (VKM F-3631 D), todos depositados en la Colección Rusa de Microorganismos de la Academia Rusa de Ciencias (VKM), Bakhurhina St. 8, Moscú, Rusia, 113184, y cualquier derivado de los mismos. Aunque inicialmente se describen como Chrysosporium lucknowense, C1 puede considerarse actualmente una cepa de Myceliophthora thermophila. Otras cepas de C1 incluyen células depositadas bajo número de acceso ATCC 44006, CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures) 122188, CBS 251.72, CBS 143.77, CBS 272.77, CBS122190, CBS122189, y VKM F-3500D. Los derivados C1 ejemplares incluyen organismos modificados donde uno o más genes o secuencias endógenas se han eliminado o modificado y/o uno o más genes o secuencias heterólogas se han introducido. Los derivados incluyen, aunque no se limitan a, UV18#100f Δalpl, UV18#100f Δpyr5 Δalp1, UV18#100.f Δalp1 Δpep4 Δalp2, UV18#100.f Δpyr5 Δalp1 Δpep4 Δalp2 y UV18#100.f Δpyr4 Δpyr5 Δalp1 Δpep4 Δalp2, como se describe en WO 2008073914 y WO 2010107303. An exemplary cell can be Myceliophthora thermophila, sometimes referred to as "C1". As used herein, the term "C1" refers to Myceliophthora thermophila, including a fungal strain described by Garg (See, Garg, Mycopathol., 30: 3-4 [1966]). As used herein, "Chrysosporium lucknowensequot; includes the strains described in United States patents Numbers: 6,015,707, 5,811,381 and 6,573,086; United States Patent Publications Numbers: 2007/0238155, US 2008/0194005, US 2009/0099079; International Patent Publications Numbers: WO 2008/073914 and WO 98/15633, and include, without limitation Chrysosporium lucknowense Garg 27K, VKM-F 3500 D (Access No. VKM F-3500-D), C1 strain UV13-6 (Access No. VKM F-3632 D), C1 strain NG7C-19 (Access No. VKM F3633 D), and C1 strain UV18-25 (VKM F-3631 D), all deposited in the Russian Microorganism Collection of the Russian Academy of Sciences (VKM ), Bakhurhina St. 8, Moscow, Russia, 113184, and any derivative thereof. Although initially described as Chrysosporium lucknowense, C1 can now be considered a strain of Myceliophthora thermophila. Other strains of C1 include cells deposited under accession number ATCC 44006, CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures) 122188, CBS 251.72, CBS 143.77, CBS 272.77, CBS122190, CBS122189, and VKM F-3500D. Exemplary C1 derivatives include modified organisms where one or more endogenous genes or sequences have been deleted or modified and / or one or more heterologous genes or sequences have been introduced. Derivatives include, but are not limited to, UV18 # 100f Δalpl, UV18 # 100f Δpyr5 Δalp1, UV18 # 100.f Δalp1 Δpep4 Δalp2, UV18 # 100.f Δpyr5 Δalp1 Δpep4 Δalp2 and UV18 # 100.f Δpyrp Δppp2 , as described in WO 2008073914 and WO 2010107303.

En algunas realizaciones la célula huésped puede ser de la especie Trichoderma, como T. longibrachiatum, T. viride, Hypocrea jecorina or T. reesei, T. koningii, yT. harzianum. Alternativamente, la célula huésped puede ser de la especie, Aspergillus, como A. awamori, A. funigatus, A. japonicus, A. nidulans, A. niger, A. aculeatus, A. foetidus, A. oryzae, A. sojae, y A. kawachi. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Fusarium, como F. bactridioides, F. cerealis, F. crookwellense, In some embodiments, the host cell may be of the Trichoderma species, such as T. longibrachiatum, T. viride, Hypocrea jecorina or T. reesei, T. koningii, and T. Harzianum Alternatively, the host cell may be of the species, Aspergillus, such as A. awamori, A. funigatus, A. japonicus, A. nidulans, A. niger, A. aculeatus, A. foetidus, A. oryzae, A. sojae, and A. kawachi. Alternatively, the host cell is of the Fusarium species, such as F. bactridioides, F. cerealis, F. crookwellense,

F. culmorum, F. graminearum, F. graminum. F. oxysporum, F. roseum, y F. venenatum. F. culmorum, F. graminearum, F. graminum. F. oxysporum, F. roseum, and F. venenatum.

La célula huésped también puede ser de la especie Neurospora, como N. crassa. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Humicola, como H. insolens, H. grisea, and H. lanuginosa. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Mucor, como M. miehei y M. circinelloides. La célula huesped puede ser de la especie Rhizopus, como R. oryzae y R. niveus. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Penicillum, como P. purpurogenum, P. chrysogenum, y P. verruculosum. The host cell can also be of the Neurospora species, such as N. crassa. Alternatively, the host cell is of the Humicola species, such as H. insolens, H. grisea, and H. lanuginosa. Alternatively, the host cell is of the Mucor species, such as M. miehei and M. circinelloides. The host cell can be of the Rhizopus species, such as R. oryzae and R. niveus. Alternatively, the host cell is of the Penicillum species, such as P. purpurogenum, P. chrysogenum, and P. verruculosum.

Alternativamente, la célula huésped es de la especie Thielavia, como T. terrestres. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Tolypocladium, como T. inflatum y T. geodes. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Trametes, como T. villosa yT. versicolor. Alternativamente, la célula huésped es de la especie Chrysosporium, como C. lucknowense, C. keratinophilum, C. tropicum, C. merdarium, C. inops, C. pannicola, y C. zonatum. En una realización particular, la huésped es C. lucknowense. Alternatively, the host cell is of the Thielavia species, such as T. terrestrial. Alternatively, the host cell is of the Tolypocladium species, such as T. inflatum and T. geodes. Alternatively, the host cell is of the Trametes species, such as T. villosa and T. versicolor Alternatively, the host cell is of the Chrysosporium species, such as C. lucknowense, C. keratinophilum, C. tropicum, C. merdarium, C. inops, C. pannicola, and C. zonatum. In a particular embodiment, the host is C. lucknowense.

Alternativamente, la célula huesped es un alga como Chlamydomonas (como C. reinhardtii)y Phormidium Alternatively, the host cell is an algae like Chlamydomonas (like C. reinhardtii) and Phormidium

(P. sp. ATCC29409). (P. sp. ATCC29409).

Alternativamente, la célula huésped es una célula procariótica. Las células procarióticas adecuadas incluyen células bacterianas Gram-positivas, Gram-negativas y Gram-variables. Ejemplos de células huéspedes bacterianas incluyen especies de Bacillus (como B. subtilis, B. licheniformis, B. megaterium, B. stearothermophilus y Alternatively, the host cell is a prokaryotic cell. Suitable prokaryotic cells include Gram-positive, Gram-negative and Gram-variable bacterial cells. Examples of bacterial host cells include Bacillus species (such as B. subtilis, B. licheniformis, B. megaterium, B. stearothermophilus and

B. amyloliquefaciens), Streptomyces (por ejemplo, S. ambofaciens, S. achromogenes, S. avermitilis, S. coelicolor, S. aureofaciens, S. aureus, S. fungicidicus, S. griseus, y S. lividans), y Streptococcus (como S. equisimiles, S. pyogenes, y S. uberis). B. amyloliquefaciens), Streptomyces (for example, S. ambofaciens, S. achromogenes, S. avermitilis, S. coelicolor, S. aureofaciens, S. aureus, S. fungicidicus, S. griseus, and S. lividans), and Streptococcus (as S. equisimiles, S. pyogenes, and S. uberis).

Los ejemplos no limitativos de tipos de células en esta sección incluyen Aspergillus aculeatus, Azospirillum irakense KBC1, Bacillus sp. GL1, Cellulomonas biazotea, Clostridium thermocellum, Thermoanaerobacter brockii, Coccidioides posadasii, Dictyostelium discoideum, Elizabethkingia meningoseptica, Erwinia chrysanthemi, Escherichia coli, Gluconacetobacter xylinus, Hypocrea jecorina, Kuraishia capsulata, Nicotiana tabacum, Paenibacillus sp. C7, Penicillium brasilianum, Periconia sp. BCC 2871, Phaeosphaeria avenaria, Prevotella albensis, Rhizobium leguminosarum, Rhizomucor miehei, Ruminococcus albus, Saccharomycopsis fibuligera, Salmonella Non-limiting examples of cell types in this section include Aspergillus aculeatus, Azospirillum irakense KBC1, Bacillus sp. GL1, Cellulomonas biazotea, Clostridium thermocellum, Thermoanaerobacter brockii, Coccidioides posadasii, Dictyostelium discoideum, Elizabethkingia meningoseptica, Erwinia chrysanthemi, Escherichia coli, Gluconacetobacter xylinus, Hypocrea jecorinata, Kuraishia capsule, Kuraicia capsule, Kum. C7, Penicillium brasilianum, Periconia sp. BCC 2871, Phaeosphaeria avenaria, Prevotella albensis, Rhizobium leguminosarum, Rhizomucor miehei, Ruminococcus albus, Saccharomycopsis fibuligera, Salmonella

typhimurium, Septoria lycopersici, Streptomyces coelicolor, Talaromyces emersonii, Thermotoga maritima, Tropaeolum majus, Uromyces viciae-fabae, y Wickerhamomyces anomalus. typhimurium, Septoria lycopersici, Streptomyces coelicolor, Talaromyces emersonii, Thermotoga maritima, Tropaeolum majus, Uromyces viciae-fabae, and Wickerhamomyces anomalus.

Las cepas que pueden usarse en la práctica de la invención (tanto cepas procarióticas como eucarióticas) pueden obtenerse de cualquier fuente adecauda, incluyendo, aunque sin limitar a la Colección Americana de Cultivos Tipo (ATCC) u otros depósitos biológicos como Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSM), Centraalbureau Voor Schimmelcultures (CBS), y la Colección de Cultivos Patentes para Servicio de Investigación Agrícola, Centro de Investigación Regional del Norte (NRRL). Strains that can be used in the practice of the invention (both prokaryotic and eukaryotic strains) can be obtained from any suitable source, including, but not limited to, the American Type Culture Collection (ATCC) or other biological deposits such as Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSM), Centraalbureau Voor Schimmelcultures (CBS), and the Collection of Patent Crops for Agricultural Research Service, Northern Regional Research Center (NRRL).

Las células huéspedes pueden modificarse genéticamente para tener características que mejoran la manipulación genética, secreción de proteínas, estabilidad de proteínas u otras propiedades deseables para expresión o secreción de proteína. Por ejemplo, el bloqueo de la función Alp1 da como resultado una célula que es deficiente de proteasa. El bloqueo de la función pyr5 da como resultado una célula con un fenotipo deficiente de pirimidina. Las células huéspedes pueden modificarse para eliminar secuencias codificadoras de proteína celulasa endógena o de otra manera eliminar la expresión de una o más celulasas endógenas. La expresión de una o más celulasas endógenas no deseadas puede inhibirse para aumentar la proporción de celulasas de interés, por ejemplo, mediante mutagénesis química o UV y la selección posterior. La recombinación homóloga puede usarse para inducir modificaciones dirigidas a genes dirigiendo específicamente un gen in vivo para suprimir la expresión de la proteína codificada. Host cells can be genetically modified to have characteristics that improve genetic manipulation, protein secretion, protein stability or other desirable properties for protein expression or secretion. For example, blocking the Alp1 function results in a cell that is protease deficient. Blocking the pyr5 function results in a cell with a pyrimidine deficient phenotype. Host cells can be modified to eliminate endogenous cellulase protein coding sequences or otherwise eliminate the expression of one or more endogenous cellulases. The expression of one or more unwanted endogenous cellulases can be inhibited to increase the proportion of cellulases of interest, for example, by chemical or UV mutagenesis and subsequent selection. Homologous recombination can be used to induce gene-directed modifications by specifically targeting a gene in vivo to suppress the expression of the encoded protein.

Transformación y Cultivo Celular Transformation and Cell Culture

Los polinucleótidos de la divulgación, que codifican proteínas GH61, proteínas de celulasa u otras proteínas, pueden introducirse en células huéspedes para expresión. El polinucleótido puede introduicrse en las células como un episoma auto-replicante (por ejemplo, vector de expresión), o puede integrarse establemente en el ADN de la célula huésped. The polynucleotides of the disclosure, which encode GH61 proteins, cellulase proteins or other proteins, can be introduced into host cells for expression. The polynucleotide can be introduced into the cells as a self-replicating episome (eg, expression vector), or it can be stably integrated into the host cell's DNA.

La introducción de un vector o una construcción de ADN en una célula huésped puede efectuarse mediante cualquier método adecuado, incluyendo aunque sin limitar a, transfección de fosfato de calcio, transfección mediada por DEAE-Dextrano, electroporación u otras técnicas comunes (Véase Davis et al., 1986, MÉTODOS BÁSICOS ENBIOLOGÍA MOLECULAR; Sambrook et al (2001) Clonación Molecular: Un Manual de Laboratorio, 3ª ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Nueva York; “Guía para Genética de Levadura y Biología Molecular”, C. Guthrie y The introduction of a vector or a DNA construct into a host cell can be carried out by any suitable method, including but not limited to, calcium phosphate transfection, DEAE-Dextran-mediated transfection, electroporation or other common techniques (See Davis et al. ., 1986, BASIC METHODS IN MOLECULAR ENBIOLOGY; Sambrook et al (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York; "Guide to Yeast Genetics and Molecular Biology", C. Guthrie Y

G. Fink, Eds., Métodos en Enzimología 350 (Academic Press, San Diego, 2002). En algunas realizaciones, el polinucleótido que se introduce en la célula huésped permanece en el genoma o en el plásmido u otro vector establemente mantenido en la célula y es capaz de heredarse por la progenie. La transformación estable se realiza típicamente transformando la célula huésped con un vector de expresión que comprende el polinucleótido de interés junco con un gen marcador seleccionable (por ejemplo, un gen que confiera resistencia a un antibiótico). Solamente aquellas células huéspedes que han integrado secuencias de polinucleótido del vector de expresión en su genoma sobrevivirán a la selección con el marcador (por ejemplo, antibiótico). Estas células huéspedes establemente formadas pueden después propagarse de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. G. Fink, Eds., Methods in Enzymology 350 (Academic Press, San Diego, 2002). In some embodiments, the polynucleotide that is introduced into the host cell remains in the genome or in the plasmid or other vector stably maintained in the cell and is capable of inheriting from the progeny. Stable transformation is typically performed by transforming the host cell with an expression vector comprising the polynucleotide of interest junco with a selectable marker gene (for example, a gene that confers resistance to an antibiotic). Only those host cells that have integrated polynucleotide sequences of the expression vector into their genome will survive selection with the marker (eg, antibiotic). These stably formed host cells can then be propagated according to methods known in the art.

Las células huéspedes construidas pueden cultivarse en medios nutrientes convencionales modificados como sea apropiado para activar promotores, seleccionar transformantes o amplificar el polinucleótido GH61. Las referencias generales en las técnicas de cultivo celular y medios nutrientes incluyen MANIPULACIÓN GENÉTICA EN HONGOS, Benett, J. W., et al., Ed. Academic Press, 1985; MÁS MANIPULACIÓN GENÉTICA EN HONGOS,Benett, J. W., et al., Ed. Academic Press, 1991; Y EL MANUAL DE MEDIOS MICROBIOLÓGICOS, CRC Press, Boca Ratón, FL, 1993. Las condiciones de cultivo para células huéspedes C1 se describen en US 2008/0194005, US 2003/0187243, WO 2008/073914 y WO 01/79507. Las condiciones de cultivo, como temperatura, pH y similares, son aquellas previamente usadas con la célula huésped seleccionada para expresión, y será aparente para aquellos expertos en la técnica. Como se ha anotado, hay disponibles muchas referencias que describen el cultivo y producción de muchas células, incluyendo células de bacterias, plantas y animales (especialmente mamíferos) y de arqueobacterias. Atlas y Parks (eds.). El Manual de Medios Microbiológicos (1993) CRC Press, Boca Ratón, FL. Se encuentra más información para cultivo celular en bibliografía comercial disponible como Catálogo de Cultivo Celular para Investigación de Ciencia Viva (1998) de Sigma-Aldrich, Inc (St. Louis, MO) (“Sigma-LSRCCC”) y, por ejemplo, El Catálogo de Cultivos de Plantas y Complementos (1997) también de Sigma-Aldrich, Inc (St. Louis, MO) (“Sigma-PCCS”). The constructed host cells can be cultured in modified conventional nutrient media as appropriate to activate promoters, select transformants or amplify the GH61 polynucleotide. General references in cell culture and nutrient media techniques include GENETIC MANIPULATION IN FUNGI, Benett, J. W., et al., Ed. Academic Press, 1985; MORE GENETIC HANDLING IN FUNGI, Benett, J. W., et al., Ed. Academic Press, 1991; AND THE MICROBIOLOGICAL MEDIA MANUAL, CRC Press, Boca Raton, FL, 1993. Culture conditions for C1 host cells are described in US 2008/0194005, US 2003/0187243, WO 2008/073914 and WO 01/79507. The culture conditions, such as temperature, pH and the like, are those previously used with the host cell selected for expression, and will be apparent to those skilled in the art. As noted, many references are available that describe the culture and production of many cells, including cells of bacteria, plants and animals (especially mammals) and archaea. Atlas and Parks (eds.). The Microbiological Media Manual (1993) CRC Press, Boca Ratón, FL. More information for cell culture is found in commercial literature available as a Cell Culture Catalog for Living Science Research (1998) from Sigma-Aldrich, Inc (St. Louis, MO) ("Sigma-LSRCCC") and, for example, The Catalog of Plant Crops and Complements (1997) also by Sigma-Aldrich, Inc (St. Louis, MO) ("Sigma-PCCS").

Enriquecimiento y Purificación de Proteínas Protein Enrichment and Purification

Un polipéptido expresado puede recuperarse de células o caldo. Opcionalmente, una proteína puede enriquecerse (por ejemplo, purificarse o purificarse parcialmente) usando métodos bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, el polipéptido puede aislarse del medio nutriente mediante procedimientos convencionales incluyendo, aunque sin limitar, centrifugación, filtración, extracción, secado con pulverización, evaporación, cromatografía (por ejemplo, cromatografía de intercambio de ion, enlace de fase sólida, afinidad, interacción hidrofóbica, cromatoenfoque y por exclusión de tamaño) y/o filtración o precipitación. Las etapas de replegar la proteína pueden An expressed polypeptide can be recovered from cells or broth. Optionally, a protein can be enriched (for example, purified or partially purified) using methods well known in the art. For example, the polypeptide can be isolated from the nutrient medium by conventional procedures including, but not limited to, centrifugation, filtration, extraction, spray drying, evaporation, chromatography (e.g., ion exchange chromatography, solid phase bond, affinity, interaction hydrophobic, chromato focus and size exclusion) and / or filtration or precipitation. The stages of refolding the protein can

usarse, como se desea, para finalizar la configuración de la proteína madura. Finalmente, cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) puede emplearse en las etapas finales de purificación. Véase, por ejemplo, Parry et al., 2001, Biochem. J. 353: 117, y Hong et al., 2007, Appl. Microbiol. Biotechnol. 73: 1331. Otros métodos de purificación bien conocidos en la técnica incluyen aquellos expuestos en Sandana (1997) Bioseparación de Proteína, Academic Press, Inc.; Bollag et al. (1996) Métodos de Proteínas, 2ª Edición, Wiley-Liss, NY; Walker (1996) El Manual de Protocolos de Proteínas, Humana Press, NJ; Harris y Angal (1990) Aplicaciones de Purificación de Proteínas: Una Técnica Práctica, IRL Press en Oxford, Oxford, Inglaterra; Scopes (1993) Purificación de Proteínas: Principios y Práctica, 3ª Edición, Springer Verlag,NY; Janson y Ryden (1998) Purificación de Proteínas: Principios, Métodos y Aplicaciones de Alta Resolución, Segunda Edición, Wiley-VCH, NY; y Walker (1998) Protocolos de Proteínas en CD-ROM, Humana Press, NJ; PURIFICACIÓN DE PROETÍNAS: PRINCIPIOS, MÉTODOS DE ALTA RESOLUCIÓN Y APLICACIONES, J. C. Janson (Ed.), Wiley 2011; EXPRESIÓN Y PURIFICACIÓN DE PROTEÍNAS DE ALTORENDIMIENTO: MÉTODOS Y PROTOCOLOS, S. A., Doyle (Ed.) Humana Press 2009. be used, as desired, to finalize the configuration of the mature protein. Finally, high performance liquid chromatography (HPLC) can be used in the final stages of purification. See, for example, Parry et al., 2001, Biochem. J. 353: 117, and Hong et al., 2007, Appl. Microbiol Biotechnol 73: 1331. Other purification methods well known in the art include those set forth in Sandana (1997) Protein Bioseparation, Academic Press, Inc .; Bollag et al. (1996) Protein Methods, 2nd Edition, Wiley-Liss, NY; Walker (1996) The Protein Protocol Manual, Humana Press, NJ; Harris and Angal (1990) Protein Purification Applications: A Practical Technique, IRL Press in Oxford, Oxford, England; Scopes (1993) Protein Purification: Principles and Practice, 3rd Edition, Springer Verlag, NY; Janson and Ryden (1998) Protein Purification: High Resolution Principles, Methods and Applications, Second Edition, Wiley-VCH, NY; and Walker (1998) Protein Protocols on CD-ROM, Humana Press, NJ; PURIFICATION OF PROETINS: PRINCIPLES, HIGH RESOLUTION METHODS AND APPLICATIONS, J. C. Janson (Ed.), Wiley 2011; EXPRESSION AND PURIFICATION OF SURVEILLANCE PROTEINS: METHODS AND PROTOCOLS, S.A., Doyle (Ed.) Humana Press 2009.

Técnicas generales General techniques

Los polinucleótidos que codifican proteínas GH61 y otras proteínas pueden prepararse, por ejemplo, mediante síntesis química usando el método clásico de fosforamidita descrito en Beaucage, et al., 1981, Tetrahedron Letters, 22: 1859-69 o el método descrito por Matthes, et al., 1984, EMBO J. 3:801-05. Los oligonucleótidos de hasta aproximadamente 40 bases se sintetizan individualmente, después se unen (por ejemplo, mediante métodos de ligación enzimática o química, o métodos mediados por polimerasa) para formar esencialmente cualquier secuencia continua deseada. Polynucleotides encoding GH61 proteins and other proteins can be prepared, for example, by chemical synthesis using the classical phosphoramidite method described in Beaucage, et al., 1981, Tetrahedron Letters, 22: 1859-69 or the method described by Matthes, et al., 1984, EMBO J. 3: 801-05. Oligonucleotides of up to about 40 bases are synthesized individually, then bound (for example, by enzymatic or chemical ligation methods, or polymerase mediated methods) to form essentially any desired continuous sequence.

Los textos generales que describen técnicas biológicas moleculares que incluyen el uso de vectores, promotores, métodos de amplificación in vitro que incluyen reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la reacciónen cadena de la ligasa (LCR) son Berger y Kimmel, GUÍA PARA TÉCNICAS DE CLONACIÓN MOLECULAR, MÉTODOS EN ENZIMOLOGÍA volumen 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); Sambrook et al.,CLONACIÓN MOLECULAR -UN MANUAL DE LABORATORIO (2ª Ed.), Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, Nueva York, 1989 y PROTOCOLES ACTUALES EN BIOLOGÍA MOLECULAR, F. M. Ausubel et al., eds. Current Protocols (como suplemento a lo largo de 2009). General texts describing molecular biological techniques that include the use of vectors, promoters, in vitro amplification methods that include polymerase chain reaction (PCR) and ligase chain reaction (CSF) are Berger and Kimmel, GUIDE TO MOLECULAR CLONING TECHNIQUES, ENZYMOLOGY METHODS volume 152 Academic Press, Inc., San Diego, CA (Berger); Sambrook et al., MOLECULAR CLONING - A LABORATORY MANUAL (2nd Ed.), Vol. 1-3, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, 1989 and CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY, FM Ausubel et al., eds. Current Protocols (as a supplement throughout 2009).

VII. Purificación de proteínas GH61 endógenas de caldo de cultivo VII. Purification of endogenous GH61 proteins from culture broth

Como una alternativa a la expresión recombinante de proteínas HG61 de esta divulgación, las proteínas GH61 secretadas pueden fraccionarse del caldo de cultivo de Myceliophthora thermophila que produce y secreta una As an alternative to the recombinant expression of HG61 proteins of this disclosure, secreted GH61 proteins can be fractionated from the culture broth of Myceliophthora thermophila that produces and secretes a

o más proteínas endógenas con actividad GH61. De la misma manera, GH61 endógeno no secretado puede recuperarse mediante lisis de células de M. thermophila. or more endogenous proteins with GH61 activity. In the same way, endogenous GH61 not secreted can be recovered by lysis of M. thermophila cells.

Las proteínas GH61 de esta divulgación pueden obtenerse a partir de células que expresan proteínas GH61 usando técnicas estándares de separación de proteínas, como las descritas anteriormente, y siguiendo la actividad GH61 durante el fraccionamiento con un ensayo adecuado de actividad GH61. The GH61 proteins of this disclosure can be obtained from cells expressing GH61 proteins using standard protein separation techniques, such as those described above, and following GH61 activity during fractionation with a suitable GH61 activity assay.

Como se ilustra en los Ejemplos, cuando se aísla la proteína de caldo de cultivo de M. thermophila, una combinación efectiva es cromatografía en un grupo fenilo que presente resina, seguido de cromatografía de intercambio de anión. Como resultado de las técnicas de separación, la actividad específica de la proteína GH61 (la actividad observada en un ensayo de actividad por unidad total de proteína) puede aumentar aproximadamente 10, aproximadamente 25, aproximadamente 100, aproximadamente 250, aproximadamente 1000 veces o más. As illustrated in the Examples, when the M. thermophila culture broth protein is isolated, an effective combination is chromatography on a phenyl group having resin, followed by anion exchange chromatography. As a result of the separation techniques, the specific activity of the GH61 protein (the activity observed in an activity test per total unit of protein) may increase by about 10, about 25, about 100, about 250, about 1000 times or more.

Una vez que la actividad GH61 se ha fraccionado de una fuente adecuada, las fracciones pueden recombinarse entre sí y/o con proteínas GH61 recombinantes en cualquier combinación (véase Ejemplos). Tales fracciones o combinaciones pueden después usarse para promover la actividad de una o más celulasas, como aquí se describe. Las proteínas GH61 purificadas o recombinantes de esta divulgación, y combinaciones de ellas, pueden provocar un aumento en el índice de actividad de celulasa para conversión de biomasa celulósica u otro sustrato a azúcares fermentables en al menos aproximadamente 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, al menos aproximadamente 25%, al menos aproximadamente 30%, al menos aproximadamente 35%, al menos aproximadamente 40%, al menos aproximadamente 45%, al menos aproximadamente 50%, al menos aproximadamente 55%, al menos aproximadamente 60%, al menos aproximadamente 65%, al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente duplicar, al menos aproximadamente cuadriplicar o más. Once the GH61 activity has been fractionated from a suitable source, the fractions can be recombined with each other and / or with recombinant GH61 proteins in any combination (see Examples). Such fractions or combinations can then be used to promote the activity of one or more cellulases, as described herein. The purified or recombinant GH61 proteins of this disclosure, and combinations thereof, may cause an increase in the cellulase activity index for conversion of cellulosic biomass or other substrate to fermentable sugars by at least about 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, at least about 25%, at least about 30%, at least about 35%, at least about 40%, at least about 45%, at least about 50%, at least about 55%, at least about 60%, at least about 65%, at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about doubling, at least about quadrupling or more.

Al usar tales técnicas de separación de proteínas en combinación con un ensayo de actividad GH61, se ha determinado que las fracciones de proteína que tienen datos de secuencia completa o parcial correspondientes a GH61f, GH61a, GH61v, GH61p, GH61g, y GH61i (SEQ ID NOs: 2, 7, 13, 20, 21, 23, 26) tienen la habilidad para mejorar la actividad de celulasa de acuerdo con su clasificación como una proteína GH61 (Véase Ejemplos). When using such protein separation techniques in combination with a GH61 activity assay, it has been determined that protein fractions having complete or partial sequence data corresponding to GH61f, GH61a, GH61v, GH61p, GH61g, and GH61i (SEQ ID NOs: 2, 7, 13, 20, 21, 23, 26) have the ability to improve cellulase activity according to their classification as a GH61 protein (See Examples).

VIII: Celulasas VIII: Cellulases

Las proteínas GH61 de esta divulgación son útiles para aumentar la producción de azúcares fermentables en una reacción de sacarificación con una o más enzimas de celulasa. La proteína GH61 y las enzimas de celulasa pueden producirse en la misma célula o en células diferentes. En cada caso, las enzimas de celulasa pueden expresarse a partir de una región codificadora recombinante o a partir de un gen constitutivo. Las enzimas de celulasa pueden proporcionarse en forma de un caldo de cultivo o sobrenadante, o purificarse hasta el punto que se desee. The GH61 proteins of this disclosure are useful for increasing the production of fermentable sugars in a saccharification reaction with one or more cellulase enzymes. The GH61 protein and cellulase enzymes can be produced in the same cell or in different cells. In each case, cellulase enzymes can be expressed from a recombinant coding region or from a constitutive gene. Cellulase enzymes can be provided in the form of a culture broth or supernatant, or purified to the extent desired.

Las celulasas para uso en la presente invención pueden derivase de cualquier organismo que produzca celulasas, y pueden expresarse en, para ilustración pero sin limitación, cualquier célula aquí descrita. En algunas realizaciones las celulasas se derivan de y/o se expresan en un hongo filamentoso (por ejemplo, especie Myceliophthora, Aspergillus Azospirillum, y Trichoderma) o célula de levadura. Para ilustración, pueden usarse las celulasa derivadas de cualquiera de las siguientes células. Por ejemplo, muchos hongos (incluyendo pero sin limitar a especies de Thielavia, Humicola, Chaetomium, Neurospora, Chaetomidium, Botryosphaeria, Trichophaea, Aspergillus, Schizophyllum, Agaricus, Sporotrichium, Corynascus, Myceliophthora, Acremonium, Thermoascus, Alternaria, Botryotinia, Phanerochaete, Claviceps, Cochliobolus, Cryphonectria, Emericella, Fusarium, Gibberella, Hypocrea, Irpex, Magnaporthe, Nectria, Neosartorya, Penicillium, Phanerochaete, Pleurotus, Podospora, Polyporus, Sclerotinia, Sordaria, Talaromyces, Trichoderma, y Volvariella. Por ejemplo, Acremonium thermophilum; Agaricus bisporus; Alternaria alternate; Aspergillus aculeatus; Aspergillus clavatus; Aspergillus flavus; Aspergillus fumigatus; Aspergillus nidulans; Aspergillus niger; Aspergillus oryzae; Aspergillus terreus; Botryotinia fuckeliana; Chaetomium thermophilum; Phanerochaete Chrysosporium; Claviceps purpurea; Cochliobolus carbonum; Cryphonectria parasitica; Emericella nidulans; Fusarium oxysporum; Fusarium poae; Fusarium venenatum; Gibberella avenacea; Gibberella pulicaris; Gibberella zeae; Humicola grisea; Hypocrea koningii; Hypocrea lixii; Hypocrea virens; Irpex lacteus; Magnaporthe grisea; Nectria haematococca; Neosartorya fischeri; Neurospora crassa; Penicillium chrysogenum; Penicillium decumbens; Penicillium funiculosum; Penicillium janthinellum; Penicillium marneffei; Penicillium occitanis; Penicillium oxalicum; Phanerochaete chrysosporium; Pleurotus sp. ’Florida’; Podospora anserine; Polyporus arcularius; Sclerotinia sclerotiorum; Sordaria macrospora; Talaromyces emersonii; Talaromyces stipitatus; Thermoascus aurantiacus; Trichoderma sp.; Trichoderma viride; Trichoderma reseipdb; Volvariella volvacea. En una realización la célula es M. thermophila. Cellulases for use in the present invention may be derived from any organism that produces cellulases, and may be expressed in, for illustration but without limitation, any cell described herein. In some embodiments, cellulases are derived from and / or expressed in a filamentous fungus (for example, Myceliophthora species, Aspergillus Azospirillum, and Trichoderma) or yeast cell. For illustration, cellulase derived from any of the following cells can be used. For example, many fungi (including, but not limited to, species of Thielavia, Humicola, Chaetomium, Neurospora, Chaetomidium, Botryosphaeria, Trichophaea, Aspergillus, Schizophyllum, Agaricus, Sporotrichium, Corynascus, Myceliophthora, Acremonium, Thermoaschaeternia, Phyloacterium, Clamo, Botany , Cochliobolus, Cryphonectria, Emericella, Fusarium, Gibberella, Hypocrea, Irpex, Magnaporthe, Nectria, Neosartorya, Penicillium, Phanerochaete, Pleurotus, Podospora, Polyporus, Sclerotinia, Sordaria, Talaromyces, Trichodermonium, and Volvarieusus, example Volvarieus, ; Alternaria alternate; Aspergillus aculeatus; Aspergillus clavatus; Aspergillus flavus; Aspergillus fumigatus; Aspergillus nidulans; Aspergillus niger; Aspergillus oryzae; Aspergillus terreus; Botryotinia fuckeliana; Chetomiumulaumiumumumumumumumumumumumum; oxysporum; Fusarium poae; Fusarium venenatum; Gibberella avenacea; Gibberella pulicaris; Gibberella zeae; Humisala grisea; Hypocrea koningii; Hypocrea lixii; Hypocrea virens; Irpex lacteus; Magnaporthe grisea; Nectria haematococca; Neosartorya fischeri; Neurospora crassa; Penicillium chrysogenum; Penicillium decumbens; Penicillium funiculosum; Penicillium janthinellum; Penicillium marneffei; Penicillium occitanis; Penicillium oxalicum; Phanerochaete chrysosporium; Pleurotus sp. 'Florida'; Podospora anserine; Polyporus arcularius; Sclerotinia sclerotiorum; Sordaria macrospora; Talaromyces emersonii; Talaromyces stipitatus; Thermoascus aurantiacus; Trichoderma sp .; Trichoderma viride; Trichoderma reseipdb; Volvariella volvacea. In one embodiment the cell is M. thermophila.

Endoglucanasa (EG) Endoglucanase (EG)

La divulgación proporciona una célula que expresa una proteína GH61 en combinación con una endoglucanasa recombinantes. Los términos “endoglucanasa” o “EG” se refieren a un grupo de enzimas de celulasa clasificadas como E.C. 3.2.1.4. Estas enzimas catalizan la hidrólisis de enlaces glicosídicos internos β-1,4. The disclosure provides a cell that expresses a GH61 protein in combination with a recombinant endoglucanase. The terms "endoglucanase" or "EG" refer to a group of cellulase enzymes classified as E.C. 3.2.1.4. These enzymes catalyze the hydrolysis of internal β-1,4 glycosidic bonds.

Por ejemplo, la célula puede contener una secuencia recombinante de polinucleótido que codifica la proteína EG. La secuencia de polinucleótido EG puede estar operativamente unida a un promotor heterólogo y/o la secuencia de polipéptido EG comprende una señal de secuencia. La proteína EG puede expresarse como una preproteína, que se secreta de la célula con la pérdida simultánea del péptido de señal. For example, the cell may contain a recombinant polynucleotide sequence encoding the EG protein. The EG polynucleotide sequence may be operably linked to a heterologous promoter and / or the EG polypeptide sequence comprises a sequence signal. The EG protein can be expressed as a preprotein, which is secreted from the cell with the simultaneous loss of the signal peptide.

EG puede comprender una endoglucanasa endógena de M. thermophila como EG2a de M. thermophila (véase WO 2007/109441) o una variante de la misma. EG puede ser de S. avermitilis, con una secuencia expuesta en el acceso GenBank NP_821730, o una variante como la descrita en US 2010/0267089 A1. EG puede ser un Thermoascus aurantiacus EG, o un EG endógeno de una bacteria, una levadura, o un hongo filamentoso diferente de M. thermophila. De hecho, se contempla que cualquier EG adecuado encontrará uso en combinación con las proteínas GH61 aquí proporcionadas. No se pretende que la presente invención esté limitada a ninguna EG específico. EG may comprise an endogenous endoglucanase of M. thermophila as EG2a of M. thermophila (see WO 2007/109441) or a variant thereof. EG may be S. avermitilis, with a sequence set forth in GenBank access NP_821730, or a variant as described in US 2010/0267089 A1. EG can be a Thermoascus aurantiacus EG, or an endogenous EG of a bacterium, a yeast, or a filamentous fungus different from M. thermophila. In fact, it is contemplated that any suitable EG will find use in combination with the GH61 proteins provided herein. It is not intended that the present invention be limited to any specific EG.

β-Glucosidasa (BGL) β-Glucosidase (BGL)

La divulgación proporciona una célula que expresa una proteína GH61 en combinación con una βglucosidasa recombinante. Los términos “β-glucosidasa”, “celobiodasa” o “BGL” se refieren a un grupo de enzimas de celulasa clasificados como E.C. 3.2.1.21. Estas enzimas hidrolizan celobiosa a glucosa. The disclosure provides a cell that expresses a GH61 protein in combination with a recombinant β-glucosidase. The terms "β-glucosidase", "cellobiodease" or "BGL" refer to a group of cellulase enzymes classified as E.C. 3.2.1.21. These enzymes hydrolyze cellobiose to glucose.

Por ejemplo, la célula puede contener una secuencia de polinucleótido recombinantes que codifica la proteína BGL, donde la secuencia de polinucleótido está operativamente unida a un promotor heterólogo y/o secuencia de señal. La proteína BGL puede expresarse como una pre-proteína, que se secreta de la célula con pérdida simultanea del péptido de señal. For example, the cell may contain a recombinant polynucleotide sequence encoding the BGL protein, where the polynucleotide sequence is operably linked to a heterologous promoter and / or signal sequence. The BGL protein can be expressed as a pre-protein, which is secreted from the cell with simultaneous loss of the signal peptide.

BGL puede ser una M. thermophila BGL1 o una variante de la misma. La BGL1 puede comprender la secuencia expuesta en SEQ ID NO: 60 o SEQ ID NO: 66, o es una variante de las mismas, o una variante descrita en US 2011/0129881 A1. Alternativamente, la BGL es de Thermoascus aurantiacus (TaBGL), que tiene una secuencia expuesta como SEQ ID NO: 61, o es una variante de la misma, o una variante como las descritas en US 2011/0124058 A1. BGL can be an M. thermophila BGL1 or a variant thereof. The BGL1 may comprise the sequence set forth in SEQ ID NO: 60 or SEQ ID NO: 66, or is a variant thereof, or a variant described in US 2011/0129881 A1. Alternatively, the BGL is from Thermoascus aurantiacus (TaBGL), which has a sequence set forth as SEQ ID NO: 61, or is a variant thereof, or a variant such as those described in US 2011/0124058 A1.

Alternativamente, la BGL es de Azospirillum irakense (CelA), que tiene una secuencia expuesta como SEQ ID NO: 62, o una variante de la misma, o una variante descrita en US 2011/0114744 A1. Alternativamente, BGL se describe en la TABLA 1 de la solicitud PCT Nº PCT/US2010/038902. Alternativamente, la BGL es una BGL endógena de una bacteria, una levadura, un hongo filamentosos diferente a M. thermophila. También se contempla el uso de variantes de BGLs que ocurren de manera natural. De hecho, se contempla que cualquier BGL adecuada encontrará uso en combinación con las proteínas GH61 aquí proporcionadas. No se pretende que la presente invención se limite a ninguna BGL específica. Alternatively, the BGL is from Azospirillum irakense (CelA), which has a sequence set forth as SEQ ID NO: 62, or a variant thereof, or a variant described in US 2011/0114744 A1. Alternatively, BGL is described in TABLE 1 of PCT application No. PCT / US2010 / 038902. Alternatively, BGL is an endogenous BGL of a bacterium, a yeast, a filamentous fungus different from M. thermophila. The use of naturally occurring variants of BGLs is also contemplated. In fact, it is contemplated that any suitable BGL will find use in combination with the GH61 proteins provided herein. It is not intended that the present invention be limited to any specific BGL.

Celobiohidrolasa de Tipo 1 y Tipo 2 Type 1 and Type 2 Cellobiohydrolase

La divulgación proporciona una célula que expresa una proteína GH61 en combinación con una celobiodrilasa recombinante de Tipo 1. Los términos “celobiohidrolasa”, “exoglucanasa”, exo-celobiodrilasa” o “CBH” se refieren a un grupo de enzimas de celulasa clasificadas como E.C. 3.2.1.91. Las celobiohidroasas de Tipo 1 (CBH2) hidrolizan celobiosa en un proceso del extremo reductor las cadenas de celulosa. Las celobiodrilasas de Tipo 2 (CBH3) hidrolizan celobiosa en un proceso del extremo no reductor las cadenas de celulosa. The disclosure provides a cell that expresses a GH61 protein in combination with a recombinant type 1 cellobiodrilase. The terms "cellobiohydrolase," "exoglucanase," exo-cellobiodrilase "or" CBH "refer to a group of cellulase enzymes classified as E.C. 3.2.1.91. Type 1 cellobiohydroases (CBH2) hydrolyse cellobiose in a process of the reducing end of the cellulose chains. Type 2 cellobiodrilasas (CBH3) hydrolyse cellobiose in a non-reducing process of cellulose chains.

Por ejemplo, la célula puede contener una secuencia de polinucleótido recombinante que codifica la proteína CBH, donde la secuencia de polinucleótido está operativamente unida a un promotor heterólogo y/o secuencia de péptido de señal. La proteína CBH puede expresarse como una pre-proteína, que se secreta de la célula con pérdida simultanea del péptido de señal. For example, the cell may contain a recombinant polynucleotide sequence encoding the CBH protein, where the polynucleotide sequence is operably linked to a heterologous promoter and / or signal peptide sequence. The CBH protein can be expressed as a pre-protein, which is secreted from the cell with simultaneous loss of the signal peptide.

La célula puede ser una célula M. thermophila, y puede ser una celobiodrolasa endógena, como CBH1a, que tiene una secuencia expuesta en SEQ ID No. 63 o 67 o una variante de la misma. Alternativamente, CBH1 es una CBH1 endógena de una bacteria, una levadura, un hongo filamentosos diferente a M. thermophila o una variante de CBH1s que ocurren de manera natural. De hecho, se contempla que cualquier CBH adecuada encontrará uso en combinación con las proteínas GH61 aquí proporcionadas. No se pretende que la presente invención se limite a ninguna CBH específica. The cell can be an M. thermophila cell, and it can be an endogenous celloiodiodollase, such as CBH1a, which has a sequence set forth in SEQ ID No. 63 or 67 or a variant thereof. Alternatively, CBH1 is an endogenous CBH1 of a bacterium, a yeast, a filamentous fungus other than M. thermophila or a naturally occurring variant of CBH1s. In fact, it is contemplated that any suitable CBH will find use in combination with the GH61 proteins provided herein. It is not intended that the present invention be limited to any specific CBH.

IX.: Composiciones libres de células donde la proteína GH61 se combina con enzimas de celulasa IX .: Cell-free compositions where GH61 protein is combined with cellulase enzymes

En un aspecto, la divulgación proporciona una composición que comprende al menos una proteína GH61 aquí descrita (por ejemplo, que comprende una secuencia de SEQ ID NO. 1-30, que comprende una parte secretada de la proteína GH61, que comprende una parte truncada de terminal amino de la proteína GH61, y variantes biológicamente activas de las mismas), en combinación con al menos una, al menos dos, al menos tres o más celulasas seleccionadas de EGs, BGLs, CBH1s y/o CBH2s, donde la masa combinada de EG, BGL, CBH1 y/o CBH2 es al menos aproximadamente 50%, al menos aproximadamente 60% o al menos aproximadamente 70% de la proteína total libre de célula en la composición. La proteína GH61 (ya sea en caldo o en forma parcialmente purificada) puede combinarse con celulasas de M. thermophila o de otros organismos productores de celulasa (incluyendo, por ejemplo, organismos enumerados más abajo). In one aspect, the disclosure provides a composition comprising at least one GH61 protein described herein (for example, comprising a sequence of SEQ ID NO. 1-30, comprising a secreted part of the GH61 protein, comprising a truncated part terminal amino acid of the GH61 protein, and biologically active variants thereof), in combination with at least one, at least two, at least three or more cellulases selected from EGs, BGLs, CBH1s and / or CBH2s, where the combined mass of EG, BGL, CBH1 and / or CBH2 is at least about 50%, at least about 60% or at least about 70% of the total cell-free protein in the composition. The GH61 protein (either in broth or in partially purified form) can be combined with M. thermophila cellulases or other cellulase producing organisms (including, for example, organisms listed below).

En algunas composiciones de la invención, la proteína GH61 comprende SEQ ID NO: 2; y (a) la CBH1 es una variante CBH1a de M. thermophila con al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90%, y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 63 o 67; y/o (b) la CBH2 es una variante CBH2b de M. thermophila con al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90%, y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 64 o 68; y/o (c) la BGL es una variante BGL1 de M. thermophila con al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90%, y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 60 o 66. In some compositions of the invention, the GH61 protein comprises SEQ ID NO: 2; and (a) CBH1 is a CBH1a variant of M. thermophila with at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90%, and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 63 or 67; and / or (b) CBH2 is a CBH2b variant of M. thermophila with at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90%, and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 64 or 68; and / or (c) the BGL is a BGL1 variant of M. thermophila with at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90%, and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 60 or 66.

La composición también puede ser un medio de cultivo celular (esto es, caldo de cultivo) que contiene GH61 recombinante secretado y proteínas de celulasa. Tale medios pueden producirse cultivando células recombinantes descritas aquí anteriormente bajo condiciones donde una combinación de enzimas (por ejemplo, proteínas GH61, EG, CBH y/o BGL) se expresa y secreta. El medio de cultivo celular puede estar esencialmente libre de células, por ejemplo, retirándolas mediante centrifugación o filtración. Una composición para degradar celulosa puede producirse cultivando células recombinantes descritas anteriormente bajo condiciones donde las enzimas (por ejemplo, proteínas GH61, EG, CBH y/o BGL) se expresan y secretan, opcionalmente retirando las células del medio, y opcionalmente enriqueciendo el medio para aumentar la concentración de proteínas. The composition may also be a cell culture medium (that is, culture broth) containing recombinant secreted GH61 and cellulase proteins. Tale media can be produced by culturing recombinant cells described hereinbefore under conditions where a combination of enzymes (e.g., GH61, EG, CBH and / or BGL proteins) is expressed and secreted. The cell culture medium can be essentially free of cells, for example, removing them by centrifugation or filtration. A composition for degrading cellulose can be produced by culturing recombinant cells described above under conditions where enzymes (for example, GH61, EG, CBH and / or BGL proteins) are expressed and secreted, optionally removing cells from the medium, and optionally enriching the medium for Increase protein concentration.

X. Uso de proteínas GH61 en reacciones de sacarificación X. Use of GH61 proteins in saccharification reactions

Las reacciones de sacarificación pueden realizarse exponiendo un sustrato celulósico (por ejemplo, biomasa pre-tratada) a una proteína GH61 y celulasa, que funcionan en concierto para hidrolizar una celulosa y producir azúcares fermentables. The saccharification reactions can be performed by exposing a cellulosic substrate (eg, pretreated biomass) to a GH61 protein and cellulase, which work in concert to hydrolyze a cellulose and produce fermentable sugars.

Típicamente, las celulasas incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una β-glucosidasa (BGL), al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y/o al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2). Typically, cellulases include at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), at least one Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and / or at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).

Las células y composiciones de la invención (incluyendo el caldo de cultivo o lisados celulares) pueden usarse en la producción de azúcares fermentables de biomasa celulósica. El sustrato de biomasa puede convertirse a un azúcar fermentable (a) pre-tratando opcionalmente un sustrato celulósico para aumentar su susceptibilidad a hidrólisis; (b) contactando el sustrato celulósico opcionalmente pre-tratado de la etapa (a) con una composición, medio de cultivo o lisado celular que contenga una proteína GH61 y celulasas bajo condiciones adecuadas para la producción de celobiosa y azúcares fermentables (por ejemplo, glucosa). The cells and compositions of the invention (including the culture broth or cell lysates) can be used in the production of fermentable sugars from cellulosic biomass. The biomass substrate can be converted to a fermentable sugar (a) optionally pre-treating a cellulosic substrate to increase its susceptibility to hydrolysis; (b) contacting the optionally pretreated cellulosic substrate of step (a) with a composition, culture medium or cell lysate containing a GH61 protein and cellulases under conditions suitable for the production of cellobiose and fermentable sugars (eg glucose ).

En una realización, para realizar una reacción de sacarificación, cada una de las proteínas GH61 y enzimas de celulasa referidas anteriormente pueden purificarse parcialmente o sustancialmente, y las proteínas purificadas se combinan con el sustrato celulósico. En otra realización las varias proteínas individuales se expresan recombinantemente en diferentes células, y los medios que contienen las proteínas secretadas se añaden a la biomasa. In one embodiment, to perform a saccharification reaction, each of the GH61 proteins and cellulase enzymes referred to above can be partially or substantially purified, and the purified proteins are combined with the cellulosic substrate. In another embodiment the various individual proteins are recombinantly expressed in different cells, and the media containing the secreted proteins are added to the biomass.

Las composiciones pueden reaccionar con el sustrato a una temperatura en el rango de aproximadamente 25º C a aproximadamente 110 ºC, de aproximadamente 30º C a aproximadamente 90 ºC, de aproximadamente 30º C a aproximadamente 80 ºC, de aproximadamente 40º C a aproximadamente 80 ºC, de aproximadamente 35º C a aproximadamente 75 ºC, de aproximadamente 55º C a aproximadamente 100 ºC o a aproximadamente 90 ºC. El proceso puede realizarse a un pH en un rango de desde aproximadamente pH 3,0 a aproximadamente 8,5, desde aproximadamente pH 3,5 a aproximadamente 8,5, desde aproximadamente pH 4,0 a aproximadamente 7,5, desde aproximadamente pH 4,0 a aproximadamente 7,0 y desde aproximadamente pH 4,0 a aproximadamente 6,5. Los tiempos de reacción para convertir un sustrato particular de biomasa en un azúcar fermentable pueden variar pero el tiempo óptimo de reacción puede determinarse fácilmente. Los tiempos ejemplares de reacción pueden estar en el rango de desde aproximadamente 1 a aproximadamente 240 horas, desde aproximadamente 5 a aproximadamente 180 horas y desde aproximadamente 10 a aproximadamente 150 horas. Por ejemplo, el tiempo de incubación puede ser al menos 1 hora, al menos 5 h, al menos 10 h, al menos 15 h, al menos 25 h, al menos 50 h, al menos 100 h o al menos 180 h. The compositions may react with the substrate at a temperature in the range of about 25 ° C to about 110 ° C, from about 30 ° C to about 90 ° C, from about 30 ° C to about 80 ° C, from about 40 ° C to about 80 ° C, of approximately 35 ° C to approximately 75 ° C, from approximately 55 ° C to approximately 100 ° C or approximately 90 ° C. The process can be carried out at a pH in a range of from about pH 3.0 to about 8.5, from about pH 3.5 to about 8.5, from about pH 4.0 to about 7.5, from about pH 4.0 to about 7.0 and from about pH 4.0 to about 6.5. The reaction times to convert a particular biomass substrate into a fermentable sugar can vary but the optimal reaction time can be easily determined. Exemplary reaction times may be in the range of from about 1 to about 240 hours, from about 5 to about 180 hours and from about 10 to about 150 hours. For example, the incubation time may be at least 1 hour, at least 5 hours, at least 10 hours, at least 15 hours, at least 25 hours, at least 50 hours, at least 100 hours or at least 180 hours.

En algunas realizaciones, los polipéptidos de GH61 de la presente divulgación se usan en combinación con otros ingredientes opcionales como al menos un tampón o un surfactante. En algunas realizaciones, se usa al menos un tampón con el polipéptido de GH61 de la presente divulgación (opcionalmente combinado con otras enzimas) para mantener un pH deseado en la solución donde se emplea GH61. Los tampones adecuados son bien conocidos en la técnica. En algunas realizaciones, se usa al menos un surfactante con la GH61 de la presente divulgación. Los cationes (por ejemplo, Cu++, Mn++, Co++, Mg++ y Ca++ en concentraciones de 0,001 a 50 mM, de 5 µM a 1 mM, de 10-50 µM a 10-20 µM) pueden incluirse en la reacción. In some embodiments, the GH61 polypeptides of the present disclosure are used in combination with other optional ingredients such as at least one buffer or a surfactant. In some embodiments, at least one buffer with the GH61 polypeptide of the present disclosure (optionally combined with other enzymes) is used to maintain a desired pH in the solution where GH61 is used. Suitable buffers are well known in the art. In some embodiments, at least one surfactant with GH61 of the present disclosure is used. Cations (for example, Cu ++, Mn ++, Co ++, Mg ++ and Ca ++ in concentrations of 0.001 to 50 mM, 5 µM to 1 mM, 10-50 µM to 10-20 µM) can be included in the reaction.

Las combinaciones ejemplares de la proteína GH61 y celulasas incluyen: proteína GH61 con una o más endoglucanasas (EG); (BGL); proteína GH61 con una o más 1 (CBH1); o proteína GH61 con una o más celobiohidrolasas de Tipo 2 (CBH2). Otras combinaciones son proteína GH61 con EG y BGL; proteína GH61 con EG y CBH1; proteína GH61 con EG y CBH2; proteína GH61 con BGL y CBH1; proteína GH61 con BGL y CBH2, o proteína GH61 con CBH1 y CBH2. Otras combinaciones son proteína GH61 con EG, BGL, y CBH1; proteína GH61 con EG, BGL, y CBH2; proteína GH61 con EG, CBH1, CBH2; proteína GH61 con BGL, CBH1, y CBH2; y proteína GH61 con todos de EG, BGL, CBH1, y CBH2. Otras enzimas enumeradas en esta divulgación pueden incluirse en una o más de estas combinaciones. Exemplary combinations of the GH61 protein and cellulases include: GH61 protein with one or more endoglucanases (EG); (BGL); GH61 protein with one or more 1 (CBH1); or GH61 protein with one or more Type 2 cellobiohydrolases (CBH2). Other combinations are GH61 protein with EG and BGL; GH61 protein with EG and CBH1; GH61 protein with EG and CBH2; GH61 protein with BGL and CBH1; GH61 protein with BGL and CBH2, or GH61 protein with CBH1 and CBH2. Other combinations are GH61 protein with EG, BGL, and CBH1; GH61 protein with EG, BGL, and CBH2; GH61 protein with EG, CBH1, CBH2; GH61 protein with BGL, CBH1, and CBH2; and GH61 protein with all of EG, BGL, CBH1, and CBH2. Other enzymes listed in this disclosure may be included in one or more of these combinations.

En algunas realizaciones de la divulgación, la mezcla de enzimas comprende una GH61 aislada como aquí se proporciona y al menos una o más de una celobiodrolasa de tipo 1 como CBH1a, una CBH2b aislada, una endoglucanasa aislada (EG) como una endoglucanasa de tipo 2 (EG2), o una endoglucanasa de tipo 2 (EG2), y/o una β-glucosidasa aislada (BGL). En algunas realizaciones, al menos 5%, al menos 10%, al menos 15%, al menos 20%, al menos 25%, al menos 30%, al menos 35%, al menos 40%, al menos 45% o al menos 50% de la mezcla de enzimas es GH61. En algunas realizaciones, la mezcla de la encima comprende además una celobiodrolasa tipo 1a (por ejemplo, CBH2a), y GH61, donde las enzimas juntas comprenden al menos 25%, al menos 30%, al menos 35%, al menos 40%, al menos 45%, al menos 50%, al menos 55%, al menos 60%, al menos 65%, al menos 70%, al menos 75% o al menos 80% de la mezcla de la enzima. En algunas realizaciones, la mezcla de la enzima comprende además una β-glucosidasa (BGL), GH61, CBH2b, donde las tres enzimas juntas comprenden al menos 30%, al menos 35%, al menos 40%, al menos 45%, al menos 50%, al menos 55%, al menos 60%, al menos 65%, al menos 70%, al menos 75%, al menos 80% o al menos 85% de la mezcla de enzimas. En algunas realizaciones, la mezcla de la enzima comprende además una endoglucanasa (EG), GH61, CBH2b, CBH1a, BGL donde las cinco enzimas juntas comprenden al menos 35%, al menos 40%, al menos 45%, al menos 50%, al menos 55%, al menos 60%, al menos 65%, al menos 70%, al menos 75%, al menos 80%, al menos 85% o al menos 90% de la mezcla de la enzima. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende GH61, CBH2b, CBH1a, BGL y al menos una EG, en cualquier proporción adecuada para la reacción deseada. In some embodiments of the disclosure, the enzyme mixture comprises an isolated GH61 as provided herein and at least one or more of a type 1 celloiodiodollase such as CBH1a, an isolated CBH2b, an isolated endoglucanase (EG) such as a type 2 endoglucanase (EG2), or a type 2 endoglucanase (EG2), and / or an isolated β-glucosidase (BGL). In some embodiments, at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45% or at minus 50% of the enzyme mixture is GH61. In some embodiments, the above mixture further comprises a type 1a celloiodiodollase (e.g., CBH2a), and GH61, where the enzymes together comprise at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75% or at least 80% of the enzyme mixture. In some embodiments, the enzyme mixture further comprises a β-glucosidase (BGL), GH61, CBH2b, where the three enzymes together comprise at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at minus 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80% or at least 85% of the enzyme mixture. In some embodiments, the enzyme mixture further comprises an endoglucanase (EG), GH61, CBH2b, CBH1a, BGL where the five enzymes together comprise at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85% or at least 90% of the enzyme mixture. In some embodiments, the enzyme mixture comprises GH61, CBH2b, CBH1a, BGL and at least one EG, in any proportion suitable for the desired reaction.

En algunas realizaciones, la composición de la mezcla de enzimas comprende celulasas aisladas en las siguientes proporcionares por peso (donde el peso total de las celulasas es 100%); aproximadamente 20%-10% de BGL, aproximadamente 30%-25% de CBH1a, aproximadamente 10%-30% de GH61, aproximadamente 20%-10% de EG1b, y aproximadamente 20%-25% de CBH2b. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 20%-10% de GH61, aproximadamente 25%-15% de BGL, aproximadamente 20%-30% de CBH1a, aproximadamente 10%-15% de EG, y aproximadamente 25%-30% de CBH2b. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 30%-20% de GH61, aproximadamente 15%-10% de BGL, aproximadamente 25%-10% de CBH1a, aproximadamente 25%-10% de CBH2b, aproximadamente 15%-10% de EG. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 40-30% de GH61, aproximadamente 15%-10% de BGL, aproximadamente 20%-10% de CBH1a, aproximadamente 20%-10% de CBH2b, y aproximadamente 15%-10% de EG. In some embodiments, the composition of the enzyme mixture comprises cellulases isolated in the following proportions by weight (where the total weight of the cellulases is 100%); approximately 20% -10% BGL, approximately 30% -25% CBH1a, approximately 10% -30% GH61, approximately 20% -10% EG1b, and approximately 20% -25% CBH2b. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 20% -10% GH61, approximately 25% -15% BGL, approximately 20% -30% CBH1a, approximately 10% -15 % of EG, and about 25% -30% of CBH2b. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 30% -20% GH61, approximately 15% -10% BGL, approximately 25% -10% CBH1a, approximately 25% -10 % CBH2b, approximately 15% -10% EG. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 40-30% GH61, approximately 15% -10% BGL, approximately 20% -10% CBH1a, approximately 20% -10% of CBH2b, and about 15% -10% of EG.

En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 50-40% de GH61, aproximadamente 15%-10% de BGL, aproximadamente 20%-10% de CBH1a, aproximadamente 15%-10% de CBH2b, y aproximadamente 10%-5% de EG. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 10%-15% de GH61, aproximadamente 20%-25% de BGL, aproximadamente 30%-20% de CBH1a, aproximadamente 15%-5% de EG, y aproximadamente 25%-35% de CBH2b. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 15%5% de GH61, aproximadamente 15%-10% de BGL, aproximadamente 45%-30% de CBH1a, aproximadamente 25%-5% de EG1b, y aproximadamente 40%-10% de CBH2b. En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas aislada en las siguientes proporciones por peso: aproximadamente 10% de GH61, aproximadamente 15% de BGL, aproximadamente 40% de CBH1a, aproximadamente 25% de EG, y aproximadamente 10% de CBH2b. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 50-40% GH61, approximately 15% -10% BGL, approximately 20% -10% CBH1a, approximately 15% -10% of CBH2b, and about 10% -5% of EG. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 10% -15% GH61, approximately 20% -25% BGL, approximately 30% -20% CBH1a, approximately 15% -5 % of EG, and about 25% -35% of CBH2b. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 15% 5% GH61, approximately 15% -10% BGL, approximately 45% -30% CBH1a, approximately 25% -5% of EG1b, and about 40% -10% CBH2b. In some embodiments, the enzyme mixture comprises isolated cellulases in the following proportions by weight: approximately 10% GH61, approximately 15% BGL, approximately 40% CBH1a, approximately 25% EG, and approximately 10% CBH2b.

En algunas realizaciones, el componente de enzima comprende más de una enzima CBH2b, CBH1a, EG, BGL y/o GH61 (por ejemplo, 2, 3 ó 4 enzimas diferentes) en cualquier combinación adecuada. En algunas realizaciones, una composición de mezcla de enzimas de la invención comprende además al menos una proteína y/o enzima adicional. En algunas realizaciones, las composiciones de mezcla de enzimas de la presente invención comprenden además al menos un enzima adicional diferente a GH61, BGL, CBH1a, GH61 y/o CBH. En algunas realizaciones, las composiciones de mezcla de enzimas de la invención comprenden además una celulasa adicional, diferente a la variante de GH61, BGL, CBH1a, GH61 y/o CBH. En algunas realizaciones, el polipéptido GH61 de la invención está también presente en mezclas con enzimas de no-celulasa que degradan celulosa, hemicelulosa, pectina y/o lignocelulosa y/o enzimas descritas aquí más abajo. In some embodiments, the enzyme component comprises more than one CBH2b, CBH1a, EG, BGL and / or GH61 enzyme (eg, 2, 3 or 4 different enzymes) in any suitable combination. In some embodiments, an enzyme blend composition of the invention further comprises at least one additional protein and / or enzyme. In some embodiments, the enzyme blend compositions of the present invention further comprise at least one additional enzyme other than GH61, BGL, CBH1a, GH61 and / or CBH. In some embodiments, the enzyme blend compositions of the invention further comprise an additional cellulase, different from the variant of GH61, BGL, CBH1a, GH61 and / or CBH. In some embodiments, the GH61 polypeptide of the invention is also present in mixtures with non-cellulase enzymes that degrade cellulose, hemicellulose, pectin and / or lignocellulose and / or enzymes described herein below.

Realizaciones ejemplares de M. thermophila Exemplary embodiments of M. thermophila

Para ilustración y no limitación, se proporcionan las siguientes realizaciones ejemplares: For illustration and not limitation, the following exemplary embodiments are provided:

Una realización de la divulgación es una célula huésped que es una célula M. tehrmophila que expresa una proteína recombinantes que comprende SEQ ID NO: 1-30, que comprende una parte secretada de la proteína GH61, que comprende una parte truncada de terminal amino de la proteína GH61 y variantes biológicamente activas de las mismas. En algunos casos, la célula expresa una GH61 seleccionada de SEQ ID Nos: 3 a 12 o la proteína secretada correspondiente, o una GH61 seleccionada de SEQ ID Nos: 13 a 256 o la proteínas secretada correspondiente. An embodiment of the disclosure is a host cell that is a M. tehrmophila cell that expresses a recombinant protein comprising SEQ ID NO: 1-30, which comprises a secreted part of the GH61 protein, which comprises a truncated amino terminal portion of GH61 protein and biologically active variants thereof. In some cases, the cell expresses a GH61 selected from SEQ ID Nos: 3 to 12 or the corresponding secreted protein, or a GH61 selected from SEQ ID Nos: 13 to 256 or the corresponding secreted protein.

La divulgación proporciona una célula que comprende una secuencia de ácido nucleico recombinante que codifica una proteína GH61. En algunos aspectos, la divulgación proporciona una célula que comprende una secuencia de ácido nucleico recombinantes que codifica una proteína con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, al menos aproximadamente 90%, al menos aproximadamente 91%, al menos aproximadamente 92%, al menos aproximadamente 93%, al menos aproximadamente 94%, al menos aproximadamente 95%, al menos aproximadamente 96%, al menos aproximadamente 97%, al menos aproximadamente 98% o al menos aproximadamente 99% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 2, o al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, al menos aproximadamente 90%, al menos aproximadamente 91%, al menos aproximadamente 92%, al menos aproximadamente 93%, al menos aproximadamente 94%, al menos aproximadamente 95%, al menos aproximadamente 96%, al menos aproximadamente 97%, al menos aproximadamente 98% o al menos aproximadamente 99% de identidad de secuencia con la parte secretadas de una cualquiera de las SEQ ID Nos: 1 a 30, que comprenden una parte secretada de la proteína GH61 (por ejemplo, SEQ ID NO: 2), que comprenden una parte truncada de terminal amino de la proteína GH61, y variantes biológicamente activas de las mismas. La secuencia de ácido nucleico recombinante puede codificar una proteína con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, al menos aproximadamente 90%, al menos aproximadamente 91%, al menos aproximadamente 92%, al menos aproximadamente 93%, al menos aproximadamente 94%, al menos aproximadamente 95%, al menos The disclosure provides a cell comprising a recombinant nucleic acid sequence encoding a GH61 protein. In some aspects, the disclosure provides a cell comprising a recombinant nucleic acid sequence encoding a protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90 %, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98% or at least about 99% sequence identity with SEQ ID NO: 2, or at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least approximately 98% or at least about 99% sequence identity with the secreted part of any one of SEQ ID Nos: 1 to 30, comprising a secreted part of the GH61 protein (eg, SEQ ID NO: 2), which comprise a truncated amino terminal portion of the GH61 protein, and biologically active variants thereof. The recombinant nucleic acid sequence can encode a protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least

aproximadamente 96%, al menos aproximadamente 97%, al menos aproximadamente 98% o al menos aproximadamente 99% de identidad de secuencia con una proteína GH61 enumerada en la TABLA 1 o TABLA 2. about 96%, at least about 97%, at least about 98% or at least about 99% sequence identity with a GH61 protein listed in TABLE 1 or TABLE 2.

El ácido nucleico puede comprender la secuencia de nucleótido mostrada en cualquiera de SEQ ID Nos: 31 a 59, o un fragmento de la misma, o un ácido nucleico que se hibrida con SEQ ID Nos: 31-59 (o la secuencia exactamente complementaria) bajo condiciones severas (esto es, severidad media alta, alta o muy alta), y que codifica un polipéptido con actividad GH61. Alternativamente, el ácido nucleico puede codificar un polinucleótido que es al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 90% o al menos aproximadamente 95% o al menos aproximadamente 99%, idéntico a cualquiera de tales secuencias o fragmentos, donde el ácido nucleico codifica y puede expresarse para proporcionar un polipéptido con actividad GH61. Opcionalmente, tales secuencias de ácido nucleico pueden optimizarse con codón para expresión en una especie particular, como una levadura, como se describe en otro punto en esta divulgación. The nucleic acid may comprise the nucleotide sequence shown in any of SEQ ID Nos: 31 to 59, or a fragment thereof, or a nucleic acid that hybridizes with SEQ ID Nos: 31-59 (or the exactly complementary sequence) under severe conditions (that is, high, high or very high average severity), and that encodes a polypeptide with GH61 activity. Alternatively, the nucleic acid may encode a polynucleotide that is at least about 70%, at least about 80%, at least about 90% or at least about 95% or at least about 99%, identical to any such sequence or fragment, where the nucleic acid encodes and can be expressed to provide a polypeptide with GH61 activity. Optionally, such nucleic acid sequences can be optimized with codon for expression in a particular species, such as a yeast, as described elsewhere in this disclosure.

En una realización de la divulgación, una célula huésped expresa al menos una GH61 recombinante que comprende una cualquiera de SEQ ID Nos: 1 a 30, y/O al menos una proteína GH61 recombinante que tiene al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, al menos aproximadamente 90%, al menos aproximadamente 91%, al menos aproximadamente 92%, al menos aproximadamente 93%, al menos aproximadamente 94%, al menos aproximadamente 95%, al menos aproximadamente 96%, al menos aproximadamente 97%, al menos aproximadamente 98% o al menos aproximadamente 99% de identidad de secuencia con SEQ ID Nos: 1 a 25; y también expresa: In one embodiment of the disclosure, a host cell expresses at least one recombinant GH61 comprising any one of SEQ ID Nos: 1 to 30, and / or at least one recombinant GH61 protein having at least about 70%, at least about 75 %, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98% or at least about 99% sequence identity with SEQ ID Nos: 1 to 25; and also expresses:

a) una proteína EG recombinante con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90% y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con M. thermophila EG2a (SEQ ID NO: 65); y/o a) a recombinant EG protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90% and sometimes at least about 95% sequence identity with M. thermophila EG2a (SEQ ID NO: 65); I

b) una proteína CBH1a recombinante con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90% y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 63 o 67; y/o b) a recombinant CBH1a protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90% and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 63 or 67; I

c) una proteína CBH2b recombinante con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90% y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 64 o 68; y/o c) a recombinant CBH2b protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90% and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 64 or 68; I

d) una proteína BGL recombinante con al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 75%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 85%, algunas veces al menos aproximadamente 90% y algunas veces al menos aproximadamente 95% de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 60, 61, 62 o 66. d) a recombinant BGL protein with at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, sometimes at least about 90% and sometimes at least about 95% sequence identity with SEQ ID NO: 60, 61, 62 or 66.

En ciertas realizaciones de la divulgación, la célula expresa al menos una, al menos dos, al menos tres (por ejemplo, b-d) o las cuatro de (a), (b), (c) y (d). In certain embodiments of the disclosure, the cell expresses at least one, at least two, at least three (eg, b-d) or all four of (a), (b), (c) and (d).

XI. Sacarificación en ausencia de EG exógeno XI Saccharification in the absence of exogenous EG

En un aspecto, la divulgación proporciona un método para hidrolizar un sustrato celulósico que comprende combinar una proteína GH61 con enzimas de β-glucosidasa (BGL) y celobiodrolasa (CBH), en una composición sustancialmente libre de endoglucanasa (EG). Se apreciará que la actividad de tipo EG a la que contribuyó una proteína GH61 no es considerada una endoglucanasa. Como se ilustra en el ejemplo más abajo, una reacción de sacarificación puede realizarse en presencia de una proteína GH61, una β-glucosidasa, y una o más enzimas de celobiodrolasa, sin EG recombinante o sin EG añadido, o sustancialmente libre de EG. Bien celobiodrolasa de Tipo 1 In one aspect, the disclosure provides a method for hydrolyzing a cellulosic substrate comprising combining a GH61 protein with enzymes of β-glucosidase (BGL) and celloiodiodollase (CBH), in a composition substantially free of endoglucanase (EG). It will be appreciated that the EG type activity to which a GH61 protein contributed is not considered an endoglucanase. As illustrated in the example below, a saccharification reaction can be performed in the presence of a GH61 protein, a β-glucosidase, and one or more celloiodiodollase enzymes, without recombinant EG or without added EG, or substantially free of EG. Type 1 celloiodiodollase

o de Tipo 2 o ambas pueden estar presentes. En ausencia de EG, GH61 puede aumentar la producción de una reacción de sacarificación por BGL y CBH sencilla en más de 1,5 o 1,7 veces. or Type 2 or both may be present. In the absence of EG, GH61 can increase the production of a simple BGL and CBH saccharification reaction by more than 1.5 or 1.7 times.

Se dice que una reacción está “sustancialmente libre” de endoglucanasa si (a) no haya actividad de endoglucanasa detectable en la reacción, o (b) la cantidad de esa enzima EG presente sea inferior a 2%, a menudo inferior a 1%, a menudo inferior a 0,5%, a menudo inferior a 0,2% y a menudo inferior a 0,1% (p/p) de la cantidad de BGL presente, o (c) la cantidad de esa enzima EG presente sea inferior a 2%, a menudo inferior a 1%, a menudo inferior a 0,5%, a menudo inferior a 0,2% y a menudo inferior a 0,1% (p/p) de la cantidad de CBH presente, o (d) la cantidad de esa enzima EG presente sea inferior a 2%, a menudo inferior a 1%, a menudo inferior a 0,5%, a menudo inferior a 0,2% y a menudo inferior a 0,1% (p/p) de la cantidad de GH61 presente, o (e) la cantidad de esa enzima EG presente sea inferior a 2%, a menudo inferior a 1%, a menudo inferior a 0,5%, a menudo inferior a 0,2% y a menudo inferior a 0,1% (p/p) de la cantidad de celulosa total presente. A reaction is said to be "substantially free" of endoglucanase if (a) there is no detectable endoglucanase activity in the reaction, or (b) the amount of that EG enzyme present is less than 2%, often less than 1%, often less than 0.5%, often less than 0.2% and often less than 0.1% (w / w) of the amount of BGL present, or (c) the amount of that EG enzyme present is less at 2%, often less than 1%, often less than 0.5%, often less than 0.2% and often less than 0.1% (w / w) of the amount of CBH present, or ( d) the amount of that EG enzyme present is less than 2%, often less than 1%, often less than 0.5%, often less than 0.2% and often less than 0.1% (w / p) of the amount of GH61 present, or (e) the amount of that EG enzyme present is less than 2%, often less than 1%, often less than 0.5%, often less than 0.2% and often less than 0.1% (w / w) of the total amount of cellulose present.

XII. Composiciones que comprenden otras enzimas XII. Compositions comprising other enzymes

Las enzimas adicionales que pueden actuar en concierto para hidrolizar un sustrato celulósico (tal como celulosa o un sustrato que contiene almidón) en el proceso de sacarificación pueden incluirse en las composiciones Additional enzymes that can act in concert to hydrolyze a cellulosic substrate (such as cellulose or a starch-containing substrate) in the saccharification process can be included in the compositions.

o incorporarse en los métodos de esta invención. Tales enzimas incluyen, aunque no se limitan a, xilanasas, hemicelulasas, amilasas, esterasas y celulasas, α -glucosidasas, aminopeptidasas, carbohidrasas, carboxipeptidasas, catalasas, quitinasas, cutinasas, ciclodextrina glicosiltransferasas, deoxirribonucleasas, αgalactosidasas, β-galactosidasas, glucoamilasas, glucocerebrosidasas, invertasas, lacasas, lipasas, manosidasas, mutanasas, oxidasas, enzimas pectinolíticas, peroxidasas, fosfolipasas, fitasas, polifenoloxidasas, ribonucleasas y trans-glutaminasas, así como otras celulosas (por ejemplo, celobiodrolasas de tipo 1 y tipo 2, endoglucanasas y βglucosidasas). Las mezclas de celulasa para hidrólisis enzimática eficiente de celulosa son bien conocidos (Véase, por ejemplo, Viikari et al., 2007, Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., 108: 121-45; y publicaciones de patentes de Estados Unidos 2009/0061484; US 2008/0057541; y US 2009/0209009). En algunas realizaciones, las mezclas de enzimas purificadas que ocurren de manera natural o recombinantes se combinan con materia prima celulósica o un producto de hidrólisis de celulosa. En algunas realizaciones, una o más poblaciones, cada una produciendo una o más celulosas que ocurren de manera natural o recombinantes, se combinan con materia prima celulósica o un producto de hidrólisis de celulosa. or incorporated into the methods of this invention. Such enzymes include, but are not limited to, xylanases, hemicellulases, amylases, esterases and cellulases, α-glucosidases, aminopeptidases, carbohydrases, carboxypeptidases, catalase, chitinases, cutinases, cyclodextrin glycosyltransferases, deoxyribonucleases, αgagagacosases, αgagagarases, αgagagarases, αgalucosidases, αgalucosases , invertases, lacases, lipases, mannosidases, mutanases, oxidases, pectinolytic enzymes, peroxidases, phospholipases, phytases, polyphenoloxidases, ribonucleases and trans-glutaminases, as well as other celluloses (for example, type 1 and type 2 celloiodiodlases), endoglucanases . Cellulase mixtures for efficient enzymatic hydrolysis of cellulose are well known (See, for example, Viikari et al., 2007, Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., 108: 121-45; and United States patent publications 2009 / 0061484; US 2008/0057541; and US 2009/0209009). In some embodiments, mixtures of purified enzymes that occur naturally or recombinantly are combined with cellulosic feedstock or a cellulose hydrolysis product. In some embodiments, one or more populations, each producing one or more naturally occurring or recombinant celluloses, are combined with cellulosic raw material or a cellulose hydrolysis product.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una endoxilanasa. Las endoxilanasas (EC 3.2.1.8) catalizan la endohidrólisis de 1,4-β-D-enlaces xilosídicos en xilanos. Esta enzima también puede referirse como endo-1,4-β-D-xilanasa o 1,4-β-D-xilano xilanohidrolasa. En algunas realizaciones, una alternativa es EC 3.2.1.136, o glucuronoarabinoxilano endoxilanasa, una enzima que es capaz de hidrolizar 2,4 enlaces xilosídicos en glucuronoarabinoxilanos. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one endoxylanase. Endoxylanases (EC 3.2.1.8) catalyze the endohydrolysis of 1,4-β-D-xyloid bonds in xylanes. This enzyme can also be referred to as endo-1,4-β-D-xylanase or 1,4-β-D-xylan xylanhydrolase. In some embodiments, an alternative is EC 3.2.1.136, or glucuronoarabinoxylan endoxylanase, an enzyme that is capable of hydrolyzing 2.4 xyloid bonds in glucuronoarabinoxylanes.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona la menos una GH61 y al menos una β-xilosidasa. β-xilosidasas (EC 3.2.1.37) catalizan la hidrólisis de 1,4-β-D-xilanos, para retirar los residuos sucesivos de D-xilosa de las terminales no reductoras. Esta enzima puede también referirse como xilano, 1,4-βxilosidasa, 1,4-β-D-xilano xilohidroasa, exo 1,4-β-xilosidas o xilobiasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one β-xylosidase. β-xylosidases (EC 3.2.1.37) catalyze the hydrolysis of 1,4-β-D-xylanes, to remove successive D-xylose residues from the non-reducing terminals. This enzyme may also be referred to as xylan, 1,4-β-xylosidase, 1,4-β-D-xylan xylohydroase, exo 1,4-β-xylosides or xylobiase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una α-L-arabinofuranosidasa. α-L-arabinofuranosidasas (EC 3.2.1.55) catalizan la hidrólisis de residuos alfa-Larabinofuranosidasa no reductoras de terminal. La enzima actúa en alfa-L-arabinofuranosidasas, alfa-L-arabinans que contiene (1,3)-y/o (1,5)-uniones, arabinoxilanos y arabinogalactanos. Alfa-L-arabinofuranosidasa es también conocida como arabinosidasa, alfa-arabinosidasa, alfa-Llarabinosidasa, alfa-arabinofuranosidasa, arabinofuranosidasa, poliscarárido alfa-L-arabinofuranosidasa, alfa-L-arabinofuranosidasa hidrolasa, Larabinosidasa y alfa-L-arabinananasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one α-L-arabinofuranosidase. α-L-arabinofuranosidases (EC 3.2.1.55) catalyze the hydrolysis of non-terminal alpha-Larabinofuranosidase residues. The enzyme acts on alpha-L-arabinofuranosidases, alpha-L-arabinans containing (1,3) -and / or (1,5) -unions, arabinoxylans and arabinogalactans. Alpha-L-arabinofuranosidase is also known as arabinosidase, alpha-arabinosidase, alpha-Llarabinosidase, alpha-arabinofuranosidase, arabinofuranosidase, polysaccharide alpha-L-arabinofuranosidase, alpha-L-arabinofuranosidase hydrolase, Larabinosidaan and alpha-L-arabinan

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una alfa-glucuronidasa. Alfa-glucuronidasa (EC 3.2.1.139) catalizan la hidrólisis de una alfa-D-glucuronidasa a Dglucuronato y un alcohol. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one alpha-glucuronidase. Alpha-glucuronidase (EC 3.2.1.139) catalyzes the hydrolysis of an alpha-D-glucuronidase to Dglucuronate and an alcohol.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una acetilxilanesterasa. Acetilxilanesterasas (EC 3.1.72) catalizan la hidrólisis de grupo de acetilo de xilano polimérico, xilosa acetilada, glucosa acetilada, acetato alfa-naftilo, y acetato p-nitrofenilo. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one acetyloxylanesterase. Acetyloxylanesterases (EC 3.1.72) catalyze the hydrolysis of acetyl group of polymeric xylan, acetylated xylose, acetylated glucose, alpha-naphthyl acetate, and p-nitrophenyl acetate.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos un feruloil esterasa. Feruil esterasas (EC 3.1.1.73) tienene actividad 4-hidroxi-3-metoxicinamoil-azúcar hirolasa (EC 3.1.1.73) que cataliza la hidrólisis del grupo 4-hidroxi-3-metoxicinamoil (feruloil) a partir de un azúcar esterificado, que es normalmente arabinosa en sustratos “naturales”, para producir ferulato (4-hidroxi-3-metoxicinamato). Feruloil esterasa es también conocido como esterasa de ácido ferúlico, esterasa de hidroxicinamoil, FAE-III, cinamoil éster hidrolasa, FAEA, cinnAE, FAE-I o FAE-II. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one feruloyl esterase. Feruyl esterases (EC 3.1.1.73) have a 4-hydroxy-3-methoxycinnamoyl sugar hirolase activity (EC 3.1.1.73) that catalyzes the hydrolysis of the 4-hydroxy-3-methoxycinnamoyl (feruloyl) group from an esterified sugar, which it is normally arabinose in "natural" substrates, to produce ferulate (4-hydroxy-3-methoxycinnamate). Feruloyl esterase is also known as ferulic acid esterase, hydroxycinnamoyl esterase, FAE-III, cinnamoyl ester hydrolase, FAEA, cinnAE, FAE-I or FAE-II.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una coumaroil esterasa. Coumaroil esterasas (EC 3.1.1.73) catalizan una reacción de la forma: coumaroil-sacárido + H2O) coumarato + sacárido. En algunas realizaciones, el sacárido es un oligosacárido o un polisacárido. Esta enzima también puede ser referida como trans-4-coumaroil esterasa, trans-p-coumaroil esterasa, p-coumaroil esterasa o ácido p-coumárico esterasa. La enzima también se clasifica en EC 3.1.1.73 de manera que también puede ser referida como feruoil esterasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one coumaroyl esterase. Coumaroil esterases (EC 3.1.1.73) catalyze a reaction of the form: coumaroil-saccharide + H2O) coumarate + saccharide. In some embodiments, the saccharide is an oligosaccharide or a polysaccharide. This enzyme can also be referred to as trans-4-coumaroil esterase, trans-p-coumaroil esterase, p-coumaroil esterase or p-coumaric acid esterase. The enzyme is also classified in EC 3.1.1.73 so that it can also be referred to as feruoyl esterase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una alfa-galactosidasa. Alfa-galactosidadas (EC 3.2.1.222) catalizan la hidrólisis de residuos de β-D-galactosa no reductora de terminal en β-D-galactosidos. En algunas realizaciones, el polipéptido es también capaz de hidrolizar αL-arabinosidos. Esta enzima también puede ser referida como exo-(1-gt;4)-β-D-galactanasa o lactasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one alpha-galactosidase. Alpha-galactosidates (EC 3.2.1.222) catalyze the hydrolysis of non-terminal β-D-galactose residues in β-D-galactosides. In some embodiments, the polypeptide is also capable of hydrolyzing αL-arabinosides. This enzyme can also be referred to as exo- (1-gt; 4) -β-D-galactanase or lactase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una beta-mananasa. Beta-mananasas (EC 3.2.1.78) catalizan la hidrólisis aleatoria de enlaces 1,4-β-D manosídicos en mananos, galactomananos y glucomananos. Esta enzima también puede ser referida como manano endo-1,4-βmanosidasa o endo1,4-mananasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one beta-mannanase. Beta-mannanases (EC 3.2.1.78) catalyze the random hydrolysis of manidic 1,4-β-D bonds in mannan, galactomannan and glucomannan. This enzyme can also be referred to as mannan endo-1,4-β-manidase or endo1,4-mannanase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una beta-manosidasa. Beta-manosidadas (EC 3.2.1.25) catalizan la hidrólisis de residuos β-D-manosa no reductores de terminal en β-D-manosidos. Esta enzima también puede ser referida como mananansa o manasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one beta-mannosidase. Beta-mannosed (EC 3.2.1.25) catalyze the hydrolysis of non-terminal β-D-mannose residues in β-D-mannosides. This enzyme can also be referred to as mananansa or manasa.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una glucoamilasa. Glucoamilasas (EC 3.2.1.3) catalizan la liberación de D-glucosa de extremos no reductores de moléculas oligo-y poli-sacáridos. La glucoamilasa es a menudo considerada un tipo de amilasa conocido como amilo-glucosidasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one glucoamylase. Glucoamylases (EC 3.2.1.3) catalyze the release of D-glucose from non-reducing ends of oligo-and poly-saccharide molecules. Glucoamylase is often considered a type of amylase known as amyl glucosidase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una amilasa. Amilasas (EC 3.2.1.1) son enzimas divisoras de almidón que degradan el almidón y compuestos relacionados hidrolizando los enlaces α-1,4 y/o α-1-6 glucosídicos de una manera que actúa endo-o exo-. Las amilasas incluyen α-amilasas (EC 3.2.1.1); β-amilasas (3.2.1.2), amilo-amilasas (EC 3.2.1.3), α-glucosidasas (EC 3.2.1.20), pululanasas (EC 3.2.1.41) e isoamilasas (EC 3.2.1.68). En algunas realizaciones, la amilasa es α-amilasa. En algunas realizaciones una o más enzimas que degradan pectina se incluyen en las mezclas de enzimas que comprenden GH61 de la presente divulgación. Una pectinasa cataliza la hidrólisis de pectina en unidades más pequeñas como oligosacárido o sacáridos monoméricos. En algunas realizaciones, las mezclas de enzimas comprenden cualquier pectinasa, por ejemplo una edo-poligalacturonasa, una pectina metil esterasa, una endogalactanasa, una pectina acetil esterasa, ujna endo-pectina liasa, pectato liasa, alfa ramosidasa, exo-galacturonasa, una exo-poligalacturoanto liasa, una ramnogalacturonano hirolasa, una ramnogalacturonano liasa, una ramnogalacturonano acetil esterasa, una ramnogalacturonano galacturonohidrolasa y/o una xilogalactruronasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one amylase. Amylases (EC 3.2.1.1) are starch-dividing enzymes that degrade starch and related compounds by hydrolyzing the α-1,4 and / or α-1-6 glycosidic bonds in a way that acts endo-or exo-. Amylases include α-amylases (EC 3.2.1.1); β-amylases (3.2.1.2), amylo-amylases (EC 3.2.1.3), α-glucosidases (EC 3.2.1.20), pululanases (EC 3.2.1.41) and isoamylases (EC 3.2.1.68). In some embodiments, the amylase is α-amylase. In some embodiments one or more enzymes that degrade pectin are included in the enzyme mixtures comprising GH61 of the present disclosure. A pectinase catalyzes the hydrolysis of pectin into smaller units such as oligosaccharide or monomeric saccharides. In some embodiments, the enzyme mixtures comprise any pectinase, for example an edo-polygalacturonase, a pectin methyl esterase, an endogalactanase, an acetyl esterase pectin, ujna endo-pectin lyase, lycta pectate, alpha ramosidase, exo-galacturonase, an exo polygalacturoanto lyase, a ramnogalacturonano hirolasa, a ramnogalacturonano liasa, a ramnogalacturonano acetyl esterase, a ramnogalacturonano galacturonohydrolase and / or a xylogalactruronase.

En algunas realizaciones, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una endopoligalacturonasa. Endo-poligalacturonasas (EC 3.2.1.15) catalizan la hidrólisis aleatoria de enlaces 1,4, α-Dgalactosidurónicos en pectato y otros galacturonanos. Esta enzima puede también referirse como poligalacturonasa pectina depolimerasa, pectinasa, endopoligalacturonasa, pectolasa, pectina hidrolasa, pectina poligalacturonasa, poli-α-1,4-galacturonido glicanohidrolasa, endogalacturonasa; endo-D-galacturonasa o poli (1,4-α-D-galacturonido) glicanohidrolasa. In some embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one endopolygalacturonase. Endo-polygalacturonases (EC 3.2.1.15) catalyze the random hydrolysis of 1,4, α-Dgalactosiduronic bonds in pectate and other galacturonanos. This enzyme can also be referred to as polygalacturonase pectin depolymerase, pectinase, endopolygalacturonase, pectinase, pectin hydrolase, pectin polygalacturonase, poly-α-1,4-galacturonide glycanhydrolase, endogalacturonase; endo-D-galacturonase or poly (1,4-α-D-galacturonide) glycanhydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una pectina metil esteras. Pectin metil esterasas (EC 3.1.1.11) catalizan la reacción: pectina + n H2O = n metanol + pectato. La enzima también puede ser conocida como pectinesterasa, pectina, demetoxilasa, pectina metoxilasa, pectina metilesterasa, pectasa, pectinoesterasa o pectina pectilhidrolasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one methyl pectin mats. Pectin methyl esterases (EC 3.1.1.11) catalyze the reaction: pectin + n H2O = n methanol + pectate. The enzyme can also be known as pectinesterase, pectin, demethoxylase, pectin methoxylase, pectin methylesterase, pectase, pectinaserase or pectin pectylhydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una endo-galactanasa. Endo-galactanasas (EC 3.2.1.89) catalizan la endohidrólisis de enlaces 1,4-β-D-galactosídicos en arabinogalactanos. La enzima también puede ser conocida como arabinogalactano endo-1,4-β-galactosidasa, endo1,4-β-galactanasa, galactanasa, arabinogalactanasa o arabinogalactano 4-β-D-galactanohidrolasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one endo-galactanase. Endo-galactanases (EC 3.2.1.89) catalyze the endohydrolysis of 1,4-β-D-galactoside bonds in arabinogalactans. The enzyme can also be known as arabinogalactan endo-1,4-β-galactosidase, endo1,4-β-galactanase, galactanase, arabinogalactanase or arabinogalactan 4-β-D-galactanohydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una pectina acetil esterasa. Pectina acetil esterasa catalizan la desacetilación de los grupos de acetilo en los grupos hidroxilos de residuos GaIUA de pectina. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one pectin acetyl esterase. Pectin acetyl esterase catalyze the deacetylation of acetyl groups in the hydroxyl groups of GaIUA residues of pectin.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una endo-pectina liasa. Endo-pectina liasas (EC 4.2.2.10) catalizan la división eliminativa de (1→4)-α-Dgalacturonano metil éster para dar oligosacáridos con grupos 4-deoxi-6-O-metil-α-D-galacto-4-enuronosil en sus extremos no reductores. La enzima también puede ser conocida como pectina liasa, pectina trans-eliminasa; endopectina liasa, transeliminasa polimetilgalacturónica, pectina metiltranseliminasa, pectoliasa, PL, PNL o PMGL o (1→4)-6-O-metil--α-D-galacturonano liasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one endo-pectin lyase. Endo-pectin liases (EC 4.2.2.10) catalyze the eliminative division of (1 → 4) -α-Dgalacturonan methyl ester to give oligosaccharides with 4-deoxy-6-O-methyl-α-D-galacto-4-enuronosyl groups at its non-reducing ends. The enzyme can also be known as pectin lyase, pectin trans-eliminase; endopectin lyase, polymethylgalacturonic transelliminase, pectin methyltranseliminase, pectolyase, PL, NLP or PMGL or (1 → 4) -6-O-methyl-α-D-galacturonan lyase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una pectanto liasa. Pectato liasas (EC 4.2.2.2) catalizan la división alternativa de (1→4)-α-D-galacturonano para dar oligosacáridos con grupos 4-deoxi-α-D-galacto-4-enuronosil en sus extremos no reductores. La enzima también puede ser conocida como transeliminasa poligalacturónica, transeliminasa de ácido péctico, poligalacturonato liasa, endopectina metiltranseliminasa, pectato transeliminasa, endogalacturonato transeliminasa, liasa de ácido péctico, liasa péctica, ácido α-1,4-D-endopoligalacturonico liasa, PGA liasa, PPasa-N, ácido endo-α-1,4-poligalacturonico liasa, ácido poligalacturónico liasa, pectina trans-eliminasa, ácido poligalacturónico trans-eliminasa o (1→4)-α-D galacturonano liasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one pectant lyase. Pectate liases (EC 4.2.2.2) catalyze the alternative division of (1 → 4) -α-D-galacturonan to give oligosaccharides with 4-deoxy-α-D-galacto-4-enuronosyl groups at their non-reducing ends. The enzyme can also be known as polygalacturonic transeliminase, pectic acid transeliminase, polygalacturonate lyase, endopectin methyltranseliminase, transeliminase pectate, endogalacturonate transeliminase, pectic acid lyase, pelase lyase, α-1,4-P-endo-lysa liase PPase-N, endo-α-1,4-polygalacturonic acid lyase, polygalacturonic acid lyase, pectin trans-eliminase, polygalacturonic acid trans-eliminase or (1 → 4) -α-D galacturonan lyase.

En algunas realizaciones adiconales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una alfa-ramnosidasa. Alfa-ramnosidadas (EC 3.2.1.40) catalizan la hirólisis de residuos α-L-ramnosa no reductores de terminal en un α-L-ramnosidasa N o α-L-ramnosidasa ramnohidrolasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one alpha-ramnosidase. Alpha-rhamnosidates (EC 3.2.1.40) catalyze the hyrolysis of non-terminal α-L-rhamnose residues into an α-L-rhamnosidase N or α-L-rhamnosidase rhamnohydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una exo-galacturonasa. Exo-galacturonasas (EC 3.2.1.82) hidrolizan ácido péctico del extremo no reductor, liberando In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one exo-galacturonase. Exo-galacturonases (EC 3.2.1.82) hydrolyze pectic acid from the non-reducing end, releasing

digalacturonato. La enzima también puede ser conocida como exo-poli-α-galacturonosidasa, exopoligalacturonosidasa o exopoligalacturanosidasa. digalacturonate The enzyme can also be known as exo-poly-α-galacturonosidase, exopolygalacturonosidase or exopolygalacturanosidase.

En algunas realizaciones adicionales, la pesente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una galacturano 1,4-alfa-galacturonidasa. Galacturano 1,4-alfa-galacturonidasas (EC 3.2.1.67) catalizan una racción del siguiente tipo: (1,4,α-D-galacturonido)n + H2O = (1,4,α-D-galacturonido)n-i + D-galacturonato. La enzima también puede ser conocida ocmo poli [1-gt;4) alfa-D-galacturonido] galacturonohidrolasa, exopoligalacturonasa, poli(galacturonato) hidrolasas, exo-D-galacturonasa, exo-D-galacturonoasa, expololi-D-galacturonasa o poli (1,4,α-Dgalaturonido) galacturonohidrolasa. In some additional embodiments, the heavy disclosure provides at least one GH61 and at least one galacturane 1,4-alpha-galacturonidase. Galacturane 1,4-alpha-galacturonidases (EC 3.2.1.67) catalyze a ration of the following type: (1,4, α-D-galacturonide) n + H2O = (1,4, α-D-galacturonide) or + D -galacturonate. The enzyme may also be known as ocmo poly [1-gt; 4) alpha-D-galacturonide] galacturonohydrolase, exopolygalacturonase, poly (galacturonate) hydrolase, exo-D-galacturonase, exo-D-galacturonoase, expololi-D-galacturonase or poly (1,4, α-Dgalaturonide) galacturonohydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una exopoligalacturonato liasa. Exopoligalacturonato liasas (EC 4.2.2.9) catalizan la división eliminativa de 4-(4deoxi-α-D-galacto-4-enuronosil)-D-galacturonato del extremo reductor de pectato (esto es, pectina desterificada). Esta enzima también puede ser conocida como pectato disacárido-liaso, pectato exo-liaso, ácido exopéctico transeliminasa, exopectato liasa, ácido exopoligalacturónico trans-eliminasa, PATE, exo-PATE, exo-PGL o liasa disacárido redutor de extremo de (1→4)-α-galacturonano. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one exopolygalacturonate lyase. Exopolygalacturonate liases (EC 4.2.2.9) catalyze the eliminative division of 4- (4deoxy-α-D-galacto-4-enuronosyl) -D-galacturonate of the pectate reducing end (ie, desterified pectin). This enzyme can also be known as disaccharide-lyso pectate, exo-lyso pectate, exopéctic acid transeliminase, exopectate lyase, exopolygalacturonic acid trans-eliminase, PATE, exo-PATE, exo-PGL or redsand disaccharide lyse end (1 → 4 ) -α-galacturonan.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una ramnogalacturonanasa. Ramnogalacturonanasa hidrolizan el enlace entre ácido galactorsilurónico y ramnopiranosilo de una manera endo en estructuras de ramnogalactruronano estrictamente alternativas, que consisten en el disacárido [(1,2-alfa-L-ramnoil-(1,4)-alfa-ácido galactosilurónico]. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one ramnogalacturonanase. Ramnogalacturonanase hydrolyzes the bond between galactorsiluronic acid and ramnopyranosyl in an endo manner in strictly alternative ramnogalactruronan structures, which consist of the disaccharide [(1,2-alpha-L-ramnoyl- (1,4) -alpha-galactosyluronic acid].

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una ramnogalacturonano liasa. Ramnogalacturonano liasas dividen enlaces α-L-Rhap-(1→4)-α-GalpA de una manera endo en ramnogalacturonano mediante eliminación de beta. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one ramnogalacturonano lyase. Ramnogalacturonano liases divide α-L-Rhap- (1 → 4) -α-GalpA bonds in an endo manner into ramnogalacturonano by beta elimination.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una ramnogalacturonano acetil esterasa. Ramnogalacturonano acetil esterasas catalizan la desacetilación de la red central de residuos alternantes de ramnosa y ácido galacturónico en ramnogalacturonano. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one ramnogalacturonano acetyl esterase. Ramnogalacturonano acetyl esterases catalyze the deacetylation of the central network of alternating residues of rhamnose and galacturonic acid in ramnogalacturonan.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una ramnogalacturonano galacturonohidrolasa. Ramnogalacturonano galacturonohidrolasas hidrolizan ácido galacturónico del extremo no reductor de estructuras de ramnogalactacturonano estrictamente alternantes ende una manera exo. Esta enzima también puede ser conocida como xilogalacturonano hidrolasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one ramnogalacturonan galacturonohydrolase. Ramnogalacturonano galacturonohydrolases hydrolyse galacturonic acid from the non-reducing end of strictly alternating ramnogalactacturonano structures in an exo manner. This enzyme can also be known as xylogalacturonan hydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una endo-arabinanasa. Endo-arabinanasas (EC 3.2.1.99) catalizan endohidrólisis de enlaces 1,5-αarabinofuranosídicos en 1,5-arabinanos. La enzima también puede ser conocida como endo-arabinasa, arabinana endo-1,5-α-L-arabinosidadas, endo-1,5-α-L-arabinanasa y endo-α-1,5-arabanasa; endo-arabanasa o 1,5-α-Larabinana, 1,5-α-L-arabinanohidrolasa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one endo-arabinanase. Endo-arabinanases (EC 3.2.1.99) catalyze endohydrolysis of 1,5-α-arabinofuranoside bonds in 1,5-arabinanos. The enzyme can also be known as endo-arabinase, endo-1,5-α-L-arabinosidated arabinana, endo-1,5-α-L-arabinanase and endo-α-1,5-arabanase; endo-arabanase or 1,5-α-Larabinana, 1,5-α-L-arabinanohydrolase.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una enzima que participa en la degradación de lignina en una mezcla de enzimas. La despolimerización de lignina enzimática puede realizarse mediante peroxidasas de lignina, peroxidasas de manganeso, lacasas y dehidrogenasas de celobiosa (CDH), a menudo trabajando en sinergia. Estas enzimas extracelulares a menudo son referidas como “encimas modificadoras del lignina” o “EMLs”. Tres de estas enzimas comprenden dos peroxidasas que contienen hemoglobina glicosiladas: lignina peroxidasas (LIP); peroxidasa dependiente de Mn (MNP); y lacasa peroxidasa que contiene cobre (LCC): In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one enzyme that participates in the degradation of lignin in a mixture of enzymes. The depolymerization of enzymatic lignin can be performed by lignin peroxidases, manganese peroxidases, lacases and cellobiose dehydrogenases (CDH), often working in synergy. These extracellular enzymes are often referred to as "lignin modifying enzymes" or "EMLs." Three of these enzymes comprise two peroxidases that contain glycosylated hemoglobin: lignin peroxidases (LIP); Mn-dependent peroxidase (MNP); and copper containing peroxidase (LCC):

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61y al menos una lacasa. Las lacasas son enzimas de oxidasa que contienen cobre que se encuentran en muchas plantas, hongos y microorganismos. Las lacasas son enzimáticamente activas en fenoles y moléculas similares y realizan una oxidación de electrones. Las lacasas pueden ser poliméricas y la forma enzimáticamente activa puede ser un dímero o trímero. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one laccase. Lacases are oxidase enzymes that contain copper found in many plants, fungi and microorganisms. Lacases are enzymatically active in phenols and similar molecules and perform an oxidation of electrons. Lacases can be polymeric and the enzymatically active form can be a dimer or trimer.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una peroxidasa dependiente de Mn. La actividad enzimática de peroxidasa dependiente de Mn (MnP) es dependiente de Mn2+. Sin estar ligado a ninguna teoría, se ha sugerido que el papel principal de esta enzima es oxidar Mn2+ a Mn3+ (Véase, por ejemplo, Glenn et al., Arch. Biochem. Biophys., 251:688-696 [1986]). Posteriormente, los sustratos fenólicos se oxidan por el Mn3+ generado. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one Mn-dependent peroxidase. The enzymatic activity of Mn-dependent peroxidase (MnP) is dependent on Mn2 +. Without being bound by any theory, it has been suggested that the main role of this enzyme is to oxidize Mn2 + to Mn3 + (See, for example, Glenn et al., Arch. Biochem. Biophys., 251: 688-696 [1986]). Subsequently, the phenolic substrates are oxidized by the generated Mn3 +.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una lignina peroxidasa. La lignina peroxidasa es una hemoglobina extracelular que cataliza la despolimerización oxidativa de soluciones diluidas de lignina polimérica in vitro. Algunos de los sustratos de LiP, más notablemente 3,4dimetoxibenbil alcohol (veratril alcohol, VA), son compuestos activos redox que han demostrado actuar como mediadores redox. VA es un metabolito secundario producido al mismo tiempo que LiP mediante cultivos In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one lignin peroxidase. Lignin peroxidase is an extracellular hemoglobin that catalyzes the oxidative depolymerization of dilute solutions of polymeric lignin in vitro. Some of the LiP substrates, most notably 3,4-dimethoxybenzyl alcohol (veratril alcohol, VA), are redox active compounds that have been shown to act as redox mediators. VA is a secondary metabolite produced at the same time as LiP through cultures

ligninolíticos de P. chrysosporium y sin estar ligado a ninguna teoría, se han propuesto para que funcionaen como un mediador redox fisiológico en la oxidación LiP-catalizada de lignina in vivo (Véase, por ejemplo, Harvey, et al., FEBS Lett., 195-242-246 [1986]) ligninolytics of P. chrysosporium and without being bound to any theory, have been proposed to function as a physiological redox mediator in LiP-catalyzed oxidation of lignin in vivo (See, for example, Harvey, et al., FEBS Lett., 195-242-246 [1986])

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una proteasa, amilasa, glucoamilasa y/o una lipasa que participa en la degradación de celulosa. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one protease, amylase, glucoamylase and / or a lipase that participates in cellulose degradation.

Como aquí se usa, el término “proteasa” incluye enzimas que hidrolizan enlaces de péptido (peptidasas), así como enzimas que hidrolizan enlaces entre péptidos y otras fracciones, como azúcares (glicopeptidasas). Muchas proteasas se caracterizan bajo EC 3.4, y son adecuadas para su uso en la invención. Algunos tipos específicos de proteasas incluyen, cisteína proteasas que incluyen pepsina, papaína y serina proteasas que incluyen quimotripsinas, carboxipeptidasas y metaloendopeptidasas. As used herein, the term "protease" includes enzymes that hydrolyze peptide bonds (peptidases), as well as enzymes that hydrolyze bonds between peptides and other fractions, such as sugars (glycopeptidases). Many proteases are characterized under EC 3.4, and are suitable for use in the invention. Some specific types of proteases include cysteine proteases that include pepsin, papain and serine proteases that include chymotrypsins, carboxypeptidases and metalloendopeptidases.

Como aquí se usa, el término “lipasa” incluye enzimas que hidrolizan lípidos, ácidos grasos y acilglicéridos, incluyendo fosfoglicéridos, lipoproteínas, diacilgliceroles y similares. En plantas, los lípidos se usan como componente estructural para limitar la pérdida de agua y la infección de patógenos. Estos lípidos incluyen ceras derivadas de ácidos grasos, así como cutina y suberina. As used herein, the term "lipase" includes enzymes that hydrolyse lipids, fatty acids and acylglycerides, including phosphoglycerides, lipoproteins, diacylglycerols and the like. In plants, lipids are used as a structural component to limit water loss and infection of pathogens. These lipids include waxes derived from fatty acids, as well as cutin and suberine.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos una expansina o una proteína de tipo expansina, tal como swollenina (Véase, por ejemplo, Salheimo et al., Eur. J. Biochem., 269:42002-4211 [2002]) o una proteína de tipo swollenina. Las expansinas estaán implicadas en la liberación de la estructura de pared celular durante el crecimiento celular de la planta. Las expansinas se han propuesto para interrumpir el enlace de hidrógeno entre celulosa y otros polisacáridos de pared celular sin tener actividad hidrolíticas. De esta manera, se piensa que permiten el deslizamiento de fibras de celulosa y el aumento de la pared celular. Swollenina, una proteína de tipo expansina contiene un dominio de la Familia 1 del Módulo de Enlace de Carbohidrato N-terinal (CBD) y un dominio de tipo expansina C-terminal. En algunas realizaciones, una proteína de tipo expansina o una proteína de tipo swollenina comprende uno o ambos de dichos dominios y/o interrumpe la estructura de paredes celulares (como interrumpir la estructura de celulosa), opcionalmente sin producir cantidades detectables de azúcares reductores. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one expansin or an expansin-like protein, such as swollenin (See, for example, Salheimo et al., Eur. J. Biochem., 269: 42002- 4211 [2002]) or a swollenin-like protein. Expansins are involved in the release of the cell wall structure during plant cell growth. Expansins have been proposed to disrupt hydrogen bonding between cellulose and other cell wall polysaccharides without having hydrolytic activity. In this way, it is thought that they allow the sliding of cellulose fibers and the increase of the cell wall. Swollenin, an expansin-like protein contains a Family 1 domain of the N-Terinal Carbohydrate Link Module (CBD) and a C-terminal expansin type domain. In some embodiments, an expansin type protein or a swollenin type protein comprises one or both of said domains and / or disrupts the cell wall structure (such as disrupting the cellulose structure), optionally without producing detectable amounts of reducing sugars.

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos un producto polipéptido de una proteína integrante de celulosa, andamio o una proteína de tipo andamio, por ejemplo CipA o CipC de Clostridium thermocellum o Clostridium cellulocitycum respectivamente. Los andamios y las proteínas integrantes de celulosa son sub-unidades multi-funcionales que pueden organizar sub-unidades celulolíticas en un complejo multi-enzima. Esto se consigue mediante la interacción de dos clases complementarias de dominio (esto es, un dominio de cohesión en andamio y un domino de acoplamiento molecular en cada unidad enzimática). La sub-unidad de andamio también tiene un módulo que se enlaza con celulosa que media la unión de la celulosa con su sustrato. Un andamio o proteína que integra celulosa para los fines de esta invención pueden comprender uno o ambos de estos dominios. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one polypeptide product of a cellulose, scaffold or scaffold-like protein, for example CipA or CipC of Clostridium thermocellum or Clostridium cellulocitycum respectively. Scaffolds and cellulose integrating proteins are multi-functional sub-units that can organize cellulolytic sub-units in a multi-enzyme complex. This is achieved through the interaction of two complementary domain classes (that is, a scaffold cohesion domain and a molecular coupling domain in each enzyme unit). The scaffolding sub-unit also has a module that bonds with cellulose that mediates the union of cellulose with its substrate. A scaffold or protein that integrates cellulose for the purposes of this invention may comprise one or both of these domains.

En algunas realizaciones, la presente divulgación proporciona una GH61 y al menos una proteína inducida por celulosa o proteína moduladora, por ejemplo como la codificada por el gen cip1 cip2 o genes similares de Trichoderma reesei (Véase, por ejemplo, Foreman et al., J. Biol. Chem. 278: 31988-31997 [2003]). In some embodiments, the present disclosure provides a GH61 and at least one cellulose-induced protein or modulating protein, for example as encoded by the cip1 cip2 gene or similar Trichoderma reesei genes (See, for example, Foreman et al., J Biol. Chem. 278: 31988-31997 [2003]).

En algunas realizaciones adicionales, la presente divulgación proporciona al menos una GH61 y al menos un miembro de cada una de las clases de los polipéptidos descritos anteriormente, varios miembros de una clase de polipéptido, o una combinación de estas clases de polipéptidos para proporcionar mezclas de enzimas adecuadas para varios usos. In some additional embodiments, the present disclosure provides at least one GH61 and at least one member of each of the polypeptide classes described above, several members of a polypeptide class, or a combination of these polypeptide classes to provide mixtures of Enzymes suitable for various uses.

En algunas divulgaciones de la invención, la mezcla de enzimas comprende otros tipos de celulasas, seleccionadas aunque no limitadas a celobiohirolasa, endoglucanasa, β-glucosidasa y proteína glicósido hidrolasa 61 (GH61). Estas enzimas pueden ser enzimas de tipo salvaje o recombinantes. En algunas realizaciones, la celobiodrolasa es una celobiohidrolasa de tipo 1 (por ejemplo, T. reesei celobiohidrolasa I). En algunas realizaciones, la endoglucanasa comprende un dominio catalítico derivado del dominio catalítico de una endoglucanasa de Streptomyces avermitilis (Véase, por ejemplo, la publicación de solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 2010/0267089). En algunas realizaciones, la al menos una celulasa se deriva de Acidothermus cellulolyticus, Thermobifida fusca, Humicola grisea, Myceliophthora thermophila, Chaetomium thermophilum, Acremonium sp., Thielavia sp, Trichoderma reesei, Aspergillus sp., o una Chrysosporium sp. Las enzimas de celulasa de la mezcla de celulasa trabajan juntas dando como resultado una descristalización e hidrólisis de la celulosa de un sustrato de biomasa para producir azúcares fermentables, como, aunque sin limitar a, glucosa. In some disclosures of the invention, the enzyme mixture comprises other types of cellulases, selected but not limited to cellobiohydrolase, endoglucanase, β-glucosidase and glycoside hydrolase protein 61 (GH61). These enzymes can be wild type or recombinant enzymes. In some embodiments, celloiodiodollase is a type 1 cellobiohydrolase (eg, T. reesei cellobiohydrolase I). In some embodiments, the endoglucanase comprises a catalytic domain derived from the catalytic domain of a Streptomyces avermitilis endoglucanase (See, for example, United States Patent Application Publication No. 2010/0267089). In some embodiments, the at least one cellulase is derived from Acidothermus cellulolyticus, Thermobifida fusca, Humicola grisea, Myceliophthora thermophila, Chaetomium thermophilum, Acremonium sp., Thielavia sp, Trichoderma reesei, Aspergillus sp., Or a Chrysosporium sp. The cellulase enzymes of the cellulase mixture work together resulting in a de-crystallization and hydrolysis of the cellulose of a biomass substrate to produce fermentable sugars, such as, but not limited to, glucose.

Algunas mezclas de celulasa para hidrólisis enzimática eficiente son conocidas (Véase, por ejemplo, Viikari et al., Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., 108:121-45 [2007]; y publicaciones de solicitudes de patentes de Estados Unidos Números US 2009/0061484, US 2008/0057541 y US 2009/0209009). En algunas realizaciones, las mezclas de enzimas purificadas que ocurren de manera natural o recombinantes se combinan con materia primar celulósica o Some cellulase mixtures for efficient enzymatic hydrolysis are known (See, for example, Viikari et al., Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., 108: 121-45 [2007]; and US Patent Application Publications US Numbers 2009/0061484, US 2008/0057541 and US 2009/0209009). In some embodiments, mixtures of purified enzymes that occur naturally or recombinantly are combined with cellulosic raw material or

un producto de hidrólisis de celulosa. Alternativamente o además de, una o más poblaciones celulares, cada una produciendo una o más celulasas que ocurren de manera natural o recombinantes, se combinan con materia primar celulósica o un producto de hidrólisis de celulosa. a cellulose hydrolysis product. Alternatively or in addition to one or more cell populations, each producing one or more naturally occurring or recombinant cellulases, they are combined with cellulosic raw material or a cellulose hydrolysis product.

En algunas realizaciones, la mezcla de enzimas comprende celulasas purificadas comercialmente disponibles. Las celulasas comerciales son conocidas y están disponibles (por ejemplo, celulasa C2730 de Trichoderma reesei ATCC No. 25921 disponible en Sigma-Aldrich, Inc.; y C9870 ACCELLERASE® 1500, disponible en Genencor). In some embodiments, the enzyme mixture comprises commercially available purified cellulases. Commercial cellulases are known and available (for example, C2730 cellulase from Trichoderma reesei ATCC No. 25921 available from Sigma-Aldrich, Inc .; and C9870 ACCELLERASE® 1500, available from Genencor).

XIII. Sustrato celulósico XIII Cellulosic substrate

Los sustratos celulósicos pueden derivarse de cualquier material que contenga celulosa, tal como biomasa derivada de plantas, animales o microorganismos, y pueden incluir residuos agrícolas, industriales o forestales, desechos industriales o municipales, y cultivos terrestres y acuáticos que crecen para fines energéticos. Los “sustratos celulósicos” abarcan ampliamente cualquier material vivo o muerto que contenga un sustrato de polisacárido, incluyendo aunque sin limitar a, celulosa, almidón, otras formas de polímeros de carbohidrato de cadena larga, y mezclas de tales fuentes. Puede o no montarse enteramente o principalmente a partir de glucosa o xilosa, y pueden también contener opcionalmente varios otros monómeros de pentosa o hexosa. La xilosa es una aldopentosa que contiene cinco átomos de carbono y un grupo aldehído. Es el precursor de hemicelulosa, y a menudos es un constituyente principal de biomasa. Cellulosic substrates may be derived from any material containing cellulose, such as biomass derived from plants, animals or microorganisms, and may include agricultural, industrial or forestry wastes, industrial or municipal wastes, and land and aquatic crops that grow for energy purposes. "Cellulosic substrates" broadly encompass any living or dead material containing a polysaccharide substrate, including but not limited to, cellulose, starch, other forms of long chain carbohydrate polymers, and mixtures of such sources. It may or may not be assembled entirely or mainly from glucose or xylose, and may also optionally contain several other pentose or hexose monomers. Xylose is an aldopentose that contains five carbon atoms and an aldehyde group. It is the precursor of hemicellulose, and is often a main constituent of biomass.

Los sustratos celulósicos a menudos se proporcionan como materias primas de lignocelulosa que pueden procesarse antes de hidrólisis por celulasas. Como aquí se usan, los términos “materia prima de lignocelulosa” se refieren a cualquier tipo d biomasa de planta como, aunque sin limitar a, cosechas cultivada (por ejemplo, hierbas, incluyendo hierbas C4 como pasto varilla, espartina, centeno, miscanthus, hierba cinta o cualquier combinación de ellas), residuos que procesan azúcar, por ejemplo, aunque sin limitar a, bagazo (por ejemplo, bagazo de azúcar de cañal, pulpa de remolacha o una combinación de ellas), residuos agrícolas (por ejemplo, rastrojo de soja, rastrojo de maíz, fibra de maíz, paja de arroz, paja de caña de azúcar, arroz, vainas de arroz, paja de cebada, mazorcas de maíz, paja de trigo, paja de canola, paja de avena, vainas de avena, fibra de maíz, cáñamo, linaza, sisal, algodón o cualquier combinación de ellos), pulpa de fruta, pulpa vegetal, granos de destilador, biomasa forestal (por ejemplo, madera, pulpa de madera, pulpa de papel, fibra de pulpa de madera reciclada, serrín, madera dura, como madera de álamo, madera blanda, o una combinación de ellos). Además, en algunas realizaciones, la materia prima de lignocelulosa comprende material celulósico de desecho y/o materiales forestales de desecho, incluyendo aunque sin limitar a, desechos del procesamiento de papel y pulpa, papel de periódico, cartón y similares. La biomasa también puede comprender plantas transgénicas que expresan ligninasa y/o enzimas de celulasa (US 2008/0104724 A1). Cellulose substrates are often provided as lignocellulose feedstocks that can be processed prior to cellulase hydrolysis. As used herein, the terms "lignocellulose feedstock" refer to any type of plant biomass as, but not limited to, cultivated crops (eg, herbs, including C4 herbs such as rod grass, spartin, rye, miscanthus, ribbon weed or any combination thereof), residues that process sugar, for example, but not limited to, bagasse (for example, sugarcane bagasse, beet pulp or a combination of them), agricultural residues (for example, stubble of soya, corn stubble, corn fiber, rice straw, sugar cane straw, rice, rice pods, barley straw, corn cobs, wheat straw, canola straw, oat straw, oat pods , corn fiber, hemp, flaxseed, sisal, cotton or any combination thereof), fruit pulp, vegetable pulp, distiller grains, forest biomass (e.g. wood, wood pulp, paper pulp, fiber pulp recycled wood, sawdust, hardwood, com or poplar wood, softwood, or a combination of them). In addition, in some embodiments, the lignocellulose feedstock comprises cellulosic waste material and / or forest waste materials, including but not limited to, waste from paper and pulp processing, newspaper, cardboard and the like. Biomass can also comprise transgenic plants that express ligninase and / or cellulase enzymes (US 2008/0104724 A1).

En algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica comprende una especie de fibra, mientras en algunas realizaciones alternativas, la materia prima celulósica comprende una mezcla de fibras que se originan de diferentes materias primas lignocelulósicas. En algunas otras realizaciones, la materia prima lignocelulósica comprende materia prima lignocelulósica fresca, materia prima lignocelulósica parcialmente seca, materia prima lignocelulosica completamente seca, y/o combinaciones de las mismas. En algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica comprende celulosa en una cantidad superior a aproximadamente 20%, más preferentemente superior a 30%, más preferentemente superior a 40% (p/p). Por ejemplo, en algunas realizaciones, el material lignocelulósico comprende desde aproximadamente 20% a aproximadamente 90% (p/p) de celulosa, o cualquier cantidad entre ellas, aunque en algunas realizaciones, el material lignocelulósico comprende menos de aproximadamente 19%, menos de aproximadamente 18%, menos de aproximadamente 17%, menos de aproximadamente 16%, menos de aproximadamente 15%, menos de aproximadamente 14%, menos de aproximadamente 13%, menos de aproximadamente 12%, menos de aproximadamente 11%, menos de aproximadamente 10%, menos de aproximadamente 9%, menos de aproximadamente 8%, menos de aproximadamente 7%, menos de aproximadamente 6%, menos de aproximadamente 5% de celulosa (p/p). Además, en algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica comprende lignina en una cantidad superior a aproximadamente 10%, más típicamente en una cantidad superior a aproximadamente 15% (p/p). En algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica comprende pequeñas cantidades de sacarosa, fructosa y/o almidón. In some embodiments, the lignocellulosic raw material comprises a kind of fiber, while in some alternative embodiments, the cellulosic raw material comprises a mixture of fibers that originate from different lignocellulosic raw materials. In some other embodiments, the lignocellulosic raw material comprises fresh lignocellulosic raw material, partially dry lignocellulosic raw material, completely dry lignocellulosic raw material, and / or combinations thereof. In some embodiments, the lignocellulosic raw material comprises cellulose in an amount greater than about 20%, more preferably greater than 30%, more preferably greater than 40% (w / w). For example, in some embodiments, the lignocellulosic material comprises from about 20% to about 90% (w / w) cellulose, or any amount between them, although in some embodiments, the lignocellulosic material comprises less than about 19%, less than approximately 18%, less than approximately 17%, less than approximately 16%, less than approximately 15%, less than approximately 14%, less than approximately 13%, less than approximately 12%, less than approximately 11%, less than approximately 10 %, less than about 9%, less than about 8%, less than about 7%, less than about 6%, less than about 5% cellulose (w / w). In addition, in some embodiments, the lignocellulosic feedstock comprises lignin in an amount greater than about 10%, more typically in an amount greater than about 15% (w / w). In some embodiments, the lignocellulosic raw material comprises small amounts of sucrose, fructose and / or starch.

La materia prima lignocelulósica generalmente se somete a una reducción de tamaño mediante métodos que incluyen, aunque no se limitan a, moledura, pulverización, agitación, triturado, compresión/expansión u otros tipos de acción mecánica. La reducción de tamaño mediante acción mecánica puede realizarse mediante cualquier tipo de equipo adaptado para tal fin, por ejemplo, aunque sin limitar a, moledores con martillo, picadoras con cubo, prensas con rollos, refinadoras y licuadoras. En algunas realizaciones, al menos el 90% por peso de las partículas producidas a partir de la reducción de tamaño tienen longitudes inferiores a entre aproximadamente 1/16 y aproximadamente 4 (la medición puede ser por un volumen o una longitud media de peso). En algunas realizaciones, el equipo usado para reducir el tamaño de partícula es un moledor con martillo o una trituradora. Después de la reducción de tamaño, la materia prima se licua en agua, ya que esto facilita el bombeo de la materia prima. En algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica de tamaño de partícula inferior a aproximadamente 6 pulgadas no requiere reducción de tamaño. La biomasa puede opcionalmente pre-tratarse para aumentar la Lignocellulosic raw material generally undergoes a reduction in size by methods that include, but are not limited to, grinding, spraying, agitation, crushing, compression / expansion or other types of mechanical action. The reduction of size by mechanical action can be carried out by any type of equipment adapted for this purpose, for example, but not limited to, hammer grinders, choppers with buckets, presses with rolls, refiners and blenders. In some embodiments, at least 90% by weight of the particles produced from the size reduction have lengths less than between about 1/16 and about 4 (the measurement may be by a volume or an average weight length). In some embodiments, the equipment used to reduce the particle size is a hammer grinder or a crusher. After the reduction in size, the raw material is liquefied in water, as this facilitates the pumping of the raw material. In some embodiments, lignocellulosic raw material of particle size less than about 6 inches does not require size reduction. Biomass can optionally be pretreated to increase the

susceptibilidad de la celulosa a hidrólisis mediante pre-tratamientos químicos, físicos y biológicos (como explosión de vapor, reducción a pulpa, pulverización, hidrólisis ácida, exposición a disolventes y similares, así como combinaciones de los mismos). susceptibility of cellulose to hydrolysis through chemical, physical and biological pre-treatments (such as steam explosion, pulp reduction, spraying, acid hydrolysis, exposure to solvents and the like, as well as combinations thereof).

En algunas realizaciones, la materia primar se licua antes del pre-tratamiento. En algunas realizaciones, la consistencia del lodo de materia prima es entre aproximadamente 2% y aproximadamente 3% y más típicamente entre aproximadamente 4% y aproximadamente 5%. En algunas realizaciones, el lodo se somete a una operación de remojo en agua y/o ácido antes del pre-tratamiento. En algunas realizaciones, el lodo se desagua usando cualquier método adecuado para reducir el uso de vapor o químicos antes del pre-tratamiento. Ejemplos de dispositivos para desaguar incluyen, aunque no se limitan a, prensas presurizadas con tornillos (Véase, por ejemplo WO 2010/022511), filtros presurizados o extrusoras. In some embodiments, the raw material is liquefied before pretreatment. In some embodiments, the consistency of the raw material sludge is between about 2% and about 3% and more typically between about 4% and about 5%. In some embodiments, the sludge is subjected to a soaking operation in water and / or acid before pretreatment. In some embodiments, the sludge is drained using any suitable method to reduce the use of steam or chemicals before pretreatment. Examples of drainage devices include, but are not limited to, pressurized presses with screws (See, for example WO 2010/022511), pressurized filters or extruders.

Como aquí se usan, los términos “materia prima lignocelulósica pre-tratada” y “lignocelulosa pre-tratada” se refieren a materias primas lignocelulósicas que se han sometido a procesos físicos y/o químicos para hacer la fibra más accesible y/o receptiva a las acciones de las enzima celulolíticas. Así, “materia prima lignocelulósica pretratada” es un ejemplo de un “sustrato celulósico pre-tratado”. En algunas realizaciones, el pre-tratamiento se realiza para hidrolizar hemicelulosa y/o una parte de la misma presente en la materia lignocelulósica a pentosa monomérica y azúcares de hexosa (por ejemplo, xilosa, arabinosa, manosa, galactosa y/o cualquier combinación de las mismas). En algunas realizaciones, el pre-tratamiento se realiza para que ocurra casi una hidrólisis completa de la hemicelulosa y una pequeña cantidad de conversión de celulosa o glucosa. En algunas realizaciones, típicamente se usa una concentración ácida en el lodo acuoso de desde aproximadamente 0,2% (p/p) a aproximadamente 2% (p/p) As used herein, the terms "pretreated lignocellulosic raw material" and "pretreated lignocellulose" refer to lignocellulosic raw materials that have undergone physical and / or chemical processes to make the fiber more accessible and / or receptive to the actions of cellulolytic enzymes. Thus, "pretreated lignocellulosic raw material" is an example of a "pretreated cellulosic substrate." In some embodiments, the pretreatment is performed to hydrolyze hemicellulose and / or a part thereof present in the lignocellulosic matter to monomeric pentose and hexose sugars (for example, xylose, arabinose, mannose, galactose and / or any combination of the same). In some embodiments, the pre-treatment is performed so that almost complete hydrolysis of hemicellulose and a small amount of cellulose or glucose conversion occurs. In some embodiments, an acid concentration in the aqueous sludge of from about 0.2% (w / w) to about 2% (w / w) is typically used.

o cualquier cantidad intermedia, para el tratamiento de la materia prima lignocelulósica. Cualquier ácido adecuado encuentra uso en estos métodos, incluyendo aunque sin limitar a, ácido hidroclórico, ácido nítrico y/o ácido sulfúrico. En algunas realizaciones, el ácido usado durante el pre-tratamiento es ácido sulfúrico. La explosión en vapor es un método de realizar el pre-tratamiento con ácido de materia prima (Véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos Nº 4.461.648). Otro método para pre-tratar el lodo de materia prima incluye un pre-tratamiento continuo (esto es, la materia primar lignocelulósica se bombea a través de un reactor continuamente). Estos métodos son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica (Véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos Nº 7.754.457. or any intermediate amount, for the treatment of lignocellulosic raw material. Any suitable acid finds use in these methods, including but not limited to, hydrochloric acid, nitric acid and / or sulfuric acid. In some embodiments, the acid used during the pre-treatment is sulfuric acid. Vapor explosion is a method of pre-treating with raw material acid (See, for example, US Patent No. 4,461,648). Another method of pretreating the raw material sludge includes continuous pretreatment (that is, the lignocellulosic raw material is pumped through a reactor continuously). These methods are well known to those skilled in the art (See, for example, U.S. Patent No. 7,754,457.

En algunas realizaciones, se usa álcali en el pre-tratamiento. A diferencia del pre-tratamiento con ácido, el pre-tratamiento con álcali puede no hidrolizar el componente de hemicelulosa de la materia prima. Más bien el álcali reacciona con grupos ácidos presentes en hemicelulosa para abrir la superficie del sustrato. En algunas realizaciones, la adición de álcali altera la estructura de cristal de la celulosa para que sea más susceptible para hidrólisis. Los ejemplos de álcali que encuentran uso en el pre-tratamiento incluyen, aunque no se limitan a, amoniaco, hidróxido de amonio, hidróxido de potasio e hidróxido de sodio. Un método de pre-tratamiento con álcali es explosión de suspensión de amoniaco, explosión de fibra de amoniaco o expansión de fibra de amoniaco (Proceso “AFEX”; Véase, por ejemplo, Patentes de Estados Unidos Números 5.171.592; 5.037.663; 4.600.590; 6.106.888; 4.356.196; 5.939.544; 6.176.176; 5.037.663 y 5.171.592). Durante este proceso, la materia prima lignocelulósica contacta con amoniaco o hidróxido de amonio en un recipiente de presión durante un tiempo suficiente que permita al amoniaco o hidróxido de amonio alterar la estructura de cristal de las fibras de celulosa. Después la presión se reduce rápidamente, lo que permite que el amoniaco destelle o caliente y explote la estructura de fibra de celulosa. En algunas realizaciones, el amoniaco destellado después se recupera usando métodos conocidos en la técnica. En un método alternativo, se utiliza un pre-tratamiento con amoniaco diluido. El método con el pre-tratamiento de amoniaco diluido utiliza más soluciones diluidas de amoniaco o hidróxido de amonio que AFEX (Véase, por ejemplo, WO 2009/045651 y US 2007/0031953). Este proceso de pre-tratamiento puede o no producir monosacáridos. In some embodiments, alkali is used in pre-treatment. Unlike pre-treatment with acid, pre-treatment with alkali may not hydrolyze the hemicellulose component of the raw material. Rather the alkali reacts with acidic groups present in hemicellulose to open the surface of the substrate. In some embodiments, the addition of alkali alters the cellulose crystal structure to make it more susceptible to hydrolysis. Examples of alkali that find use in pre-treatment include, but are not limited to, ammonia, ammonium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide. One method of pre-treatment with alkali is ammonia suspension explosion, ammonia fiber explosion or ammonia fiber expansion (“AFEX” Process; See, for example, United States Patents Numbers 5,171,592; 5,037,663; 4,600,590; 6,106,888; 4,356,196; 5,939,544; 6,176,176; 5,037,663 and 5,171,592). During this process, the lignocellulosic raw material contacts ammonia or ammonium hydroxide in a pressure vessel for a sufficient time that allows the ammonia or ammonium hydroxide to alter the crystal structure of the cellulose fibers. Then the pressure is quickly reduced, allowing the ammonia to flash or heat and explode the cellulose fiber structure. In some embodiments, the flashed ammonia is then recovered using methods known in the art. In an alternative method, a pre-treatment with diluted ammonia is used. The method with the pre-treatment of diluted ammonia uses more dilute solutions of ammonia or ammonium hydroxide than AFEX (See, for example, WO 2009/045651 and US 2007/0031953). This pre-treatment process may or may not produce monosaccharides.

Un proceso adicional de pre-tratamiento para su uso en la presente invención incluye tratamiento químico de la materia primar con disolventes orgánicos, en métodos tales como aquellos que utilizan líquidos orgánico en sistemas de pre-tratamiento (Véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos Nº 4.556.430). Estos métodos tienen la ventaja de que los líquidos de punto de ebullición bajo pueden recuperarse y reusarse fácilmente. Otros pretratamientos, como el proceso Organosolv™, también usa líquidos orgánicos (Véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos Nº 7.465.791.). Someter la materia prima a agua presurizada también puede ser un método adecuado de pre-tratamiento (Véase, por ejemplo, Weil et al., (1997) Appl. Biochem. Biotechnol. 68(1-2): 21-40). An additional pre-treatment process for use in the present invention includes chemical treatment of the raw material with organic solvents, in methods such as those using organic liquids in pre-treatment systems (See, for example, US Pat. No. 4,556,430). These methods have the advantage that low boiling liquids can be easily recovered and reused. Other pretreatments, such as the Organosolv ™ process, also use organic liquids (See, for example, U.S. Patent No. 7,465,791.). Subjecting the raw material to pressurized water may also be a suitable method of pre-treatment (See, for example, Weil et al., (1997) Appl. Biochem. Biotechnol. 68 (1-2): 21-40).

En algunas realizaciones, la materia prima lignocelulósica pre-tratada se procesa después del pretratamiento mediante cualquiera de varias etapas, como dilución con agua, lavado con agua, amortiguación, filtración In some embodiments, the pretreated lignocellulosic feedstock is processed after pretreatment by any of several stages, such as dilution with water, washing with water, damping, filtration.

o centrifugación o cualquier combinación de estos procesos, antes de hidrólisis enzimática, como será familiar para aquellos expertos en la técnica. El pre-tratamiento produce una composición de materia prima pre-tratada (por ejemplo, un “lodo de materia primar pre-tratada”) que contiene un componente soluble que incluye azúcares resultantes de la hidrólisis de la hemicelulosa, opcionalmente ácido acético y otros inhibidores, y sólidos que incluyen materia prima y lignina no hidrolizada. En algunas realizaciones, los componentes solubles de la composición de materia prima pre-tratada se separan de los sólidos para producir una fracción soluble. En algunas realizaciones, la fracción soluble, incluyendo azúcares liberados durante el pre-tratamiento y otros componentes solubles (por ejemplo, inhibidores), se envía después a fermentación. Sin embargo, en algunas realizaciones donde la hemicelulosa no se hidroliza de manera efectiva durante el pre-tratamiento, se incluyen una o más etapas or centrifugation or any combination of these processes, before enzymatic hydrolysis, as will be familiar to those skilled in the art. The pre-treatment produces a pre-treated raw material composition (for example, a "pre-treated raw material sludge") containing a soluble component that includes sugars resulting from the hydrolysis of hemicellulose, optionally acetic acid and other inhibitors , and solids that include raw material and non-hydrolyzed lignin. In some embodiments, the soluble components of the pre-treated raw material composition are separated from the solids to produce a soluble fraction. In some embodiments, the soluble fraction, including sugars released during pre-treatment and other soluble components (eg, inhibitors), is then sent to fermentation. However, in some embodiments where hemicellulose is not hydrolyzed effectively during pre-treatment, one or more stages are included.

adicionales (por ejemplo, una etapa adicional de hidrólisis y/o etapas de tratamiento enzimático y/o tratamiento adicional con álcali y/o ácido) para producir azúcares fermentables. En algunas realizaciones, la separación se realiza lavando la composición de materia prima pre-tratada con una solución acuosa para producir un chorro de lavado y un chorro de sólidos que comprende la materia prima pre-tratada no hidrolizada. additional (for example, an additional stage of hydrolysis and / or stages of enzymatic treatment and / or additional treatment with alkali and / or acid) to produce fermentable sugars. In some embodiments, the separation is performed by washing the pre-treated raw material composition with an aqueous solution to produce a wash jet and a solid stream comprising the non-hydrolyzed pretreated raw material.

Alternativamente, el componente soluble se separa de los sólidos sometiendo a la composición de materia prima pre-tratada a una separación sólidos-líquido, usando cualquier método adecuado (por ejemplo, centrifugación, microfiltración, filtración de placas, filtración de flujo cruzado, filtración de presión, filtración de vacío, etc.). Opcionalmente, en algunas realizaciones, se incorpora una etapa de lavado en la separación sólidos-líquidos. En algunas realizaciones, los sólidos separados que contienen celulosa sufren después hidrólisis enzimática con enzimas de celulasa con el fin de convertir la celulosa en glucosa. En algunas realizaciones, la composición de materia primar pre-tratada se introduce en el proceso de fermentación sin separación de los sólidos contenidos. En algunas realizaciones, los sólidos no hidrolizados se someten a hidrólisis enzimática con enzimas de celulasa para convertir la celulosa en glucosa después del proceso de fermentación. La lignocelulosa pre-tratada se somete a hidrólisis enzimática con enzimas de celulasa. Alternatively, the soluble component is separated from the solids by subjecting the pre-treated raw material composition to a solid-liquid separation, using any suitable method (e.g., centrifugation, microfiltration, plate filtration, cross flow filtration, filtration of pressure, vacuum filtration, etc.). Optionally, in some embodiments, a solid-liquid separation step is incorporated. In some embodiments, separated solids containing cellulose then undergo enzymatic hydrolysis with cellulase enzymes in order to convert cellulose into glucose. In some embodiments, the pretreated raw material composition is introduced into the fermentation process without separation of the solids contained. In some embodiments, non-hydrolyzed solids are subjected to enzymatic hydrolysis with cellulase enzymes to convert cellulose into glucose after the fermentation process. The pretreated lignocellulose is subjected to enzymatic hydrolysis with cellulase enzymes.

El pre-tratamiento produce una composición de materia prima pre-tratada (por ejemplo, lodo de materia prima pre-tratada) que contiene un componente soluble que incluye los azúcares resultantes de la hidrólisis de hemicelulosa, opcionalmente ácido acético y otros inhibidores, y sólidos que incluyen materia prima y lignina no hidrolizada. The pre-treatment produces a pre-treated raw material composition (eg, pre-treated raw material sludge) that contains a soluble component that includes the sugars resulting from the hydrolysis of hemicellulose, optionally acetic acid and other inhibitors, and solids which include raw material and non-hydrolyzed lignin.

Los componentes solubles de la composición de materia prima pre-tratada pueden separarse de los sólidos para producir una fracción soluble para su uso en la reacción de sacarificación. Soluble components of the pre-treated raw material composition can be separated from solids to produce a soluble fraction for use in the saccharification reaction.

La separación puede realizarse lavando la composición de materia prima pre-tratada con una solución acuosa para producir un chorro de lavado, y un chorro de sólidos que comprende materia prima pre-tratada no hidrolizada. Alternativamente, el componente soluble se separa de los sólidos sometiendo a la composición de materia prima pre-tratada a una separación sólidos-líquido, usando métodos como centrifugación, microfiltración, filtración de placas, filtración de flujo cruzado, filtración de presión y/o filtración de vacío. Opcionalmente, puede incorporarse una etapa de lavado en la separación sólidos-líquidos. Los sólidos separados que contienen celulosa pueden después someterse a hidrólisis enzimática con enzimas de celulasa para conversión de celulosa a glucosa. The separation can be done by washing the pre-treated raw material composition with an aqueous solution to produce a wash jet, and a solid stream comprising non-hydrolyzed pre-treated raw material. Alternatively, the soluble component is separated from solids by subjecting the pre-treated raw material composition to a solid-liquid separation, using methods such as centrifugation, microfiltration, plate filtration, cross flow filtration, pressure filtration and / or filtration. of emptiness. Optionally, a washing step in the solid-liquid separation can be incorporated. Separated solids containing cellulose can then undergo enzymatic hydrolysis with cellulase enzymes for conversion of cellulose to glucose.

La lignocelulosa adecuadamente preparada puede someterse a hidrólisis enzimática usando una o más enzimas de celulasa en presencia de una o más proteínas GH61 o preparaciones de acuerdo con esta invención. Properly prepared lignocellulose can be subjected to enzymatic hydrolysis using one or more cellulase enzymes in the presence of one or more GH61 proteins or preparations according to this invention.

La hidrólisis de componentes de hemicelulosa y celulosa de una materia prima lignocelulosica produce un hidrolisado lignocelulósico que comprende xilosa y glucosa. Otros azúcares típicamente presentes incluyen galactosa, manosa, arabinosa, fucosa, ramnosa o una combinación de ellos. Con independencia de los medios para hidrolizar la materia prima lignocelulósica (hidrólisis ácida completa o pre-tratamiento químico con o sin posterior hidrólisis enzimática), la xilosa y glucosa forman generalmente una gran proporciona de los azúcares presentes. Hydrolysis of hemicellulose and cellulose components of a lignocellulosic raw material produces a lignocellulosic hydrolyzate comprising xylose and glucose. Other sugars typically present include galactose, mannose, arabinose, fucose, rhamnose or a combination thereof. Regardless of the means to hydrolyze lignocellulosic raw material (complete acid hydrolysis or chemical pre-treatment with or without subsequent enzymatic hydrolysis), xylose and glucose generally form a large proportion of the sugars present.

Si el hidrolisado lignocelulósico es un hidrolisado de hemicelulosa resultante del pre-tratamiento ácido, xilosa será el azúcar predominante y menores cantidades de glucosa estarán presentes, porque una cantidad modesta de hidrólisis de celulosa típicamente ocurre durante el pre-tratamiento. En este caso, la xilosa puede formar entre aproximadamente 50 y aproximadamente 90% de peso del contenido total de carbohidrato del hidrolisado de celulosa. Si el hidrolisado lignocelulósico resulta del pre-tratamiento secuencial y la hidrólisis enzimática de la materia prima lignocelulósica (esto es, sin una etapa de separación de sólidos después del pre-tratamiento), la xilosa puede formar entre aproximadamente 30 y aproximadamente 50% de peso del contenido total de carbohidrato. La cantidad relativa de xilosa presente en el hidrolisado lignocelulósico dependerá de la materia primar y el pretratamiento que se emplee. If the lignocellulosic hydrolyzate is a hemicellulose hydrolyzate resulting from the acid pre-treatment, xylose will be the predominant sugar and smaller amounts of glucose will be present, because a modest amount of cellulose hydrolysis typically occurs during the pre-treatment. In this case, the xylose can form between about 50 and about 90% by weight of the total carbohydrate content of the cellulose hydrolyzate. If lignocellulosic hydrolyzate results from sequential pre-treatment and enzymatic hydrolysis of lignocellulosic feedstock (that is, without a solids separation stage after pre-treatment), the xylose can form between about 30 and about 50% by weight of the total carbohydrate content. The relative amount of xylose present in the lignocellulosic hydrolyzate will depend on the raw material and the pretreatment used.

Los componentes solubles del sustrato hidrolizado pueden separarse de los sólidos para producir una fracción soluble. La fracción soluble (incluyendo azúcares liberados durante hidrólisis, y algunas veces inhibidores) pueden después usarse para fermentación. Si la hemicelulosa no se hidroliza de manera efectiva durante el pretratamiento, puede ser deseable incluir una etapa adicional de hidrólisis o etapas con enzimas o un tratamiento adicional con álcali o ácido para producir azúcares fermentables. Soluble components of the hydrolyzed substrate can be separated from solids to produce a soluble fraction. The soluble fraction (including sugars released during hydrolysis, and sometimes inhibitors) can then be used for fermentation. If hemicellulose is not hydrolyzed effectively during pretreatment, it may be desirable to include an additional stage of hydrolysis or stages with enzymes or an additional treatment with alkali or acid to produce fermentable sugars.

XIV: Fermentación de azúcares XIV: Fermentation of sugars

Los azúcares fermentables producidos en las reacciones de sacarificación usando proteínas GH61 de la divulgación pueden usarse para producir varios productos finales de interés. Fermentable sugars produced in saccharification reactions using GH61 proteins of the disclosure can be used to produce various end products of interest.

En algunas realizaciones, los azúcares se usan en un proceso de fermentación para producir productos finales. El término “fermentación” se usa ampliamente para referirse al cultivo de un microorganismo o un cultivo de microorganismos que usan azúcares simples, tales como azúcares fermentables, como una fuente de energía para In some embodiments, sugars are used in a fermentation process to produce final products. The term "fermentation" is widely used to refer to the cultivation of a microorganism or a culture of microorganisms that use simple sugars, such as fermentable sugars, as a source of energy for

obtener un producto deseado. En una realización diferente, la biomasa celulósica puede tratarse con una composición de esta invención para preparar comida para animales. Get a desired product. In a different embodiment, cellulosic biomass can be treated with a composition of this invention to prepare animal feed.

Los productos finales incluyen alcoholes (por ejemplo, etanol, butanol), acetona, aminoácidos (por ejemplo, glicina y lisina), ácidos orgánicos (por ejemplo, ácido láctico, ácido acético, ácido fórmico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido 3-hidroxipropinoico, ácido acrílico, ácido succínico, ácido málico, ácido fumárico o ácido úrico), glicerol, dioles (como 1,3 propanodiol o butanodiol), hidrocarburos con 1-20 átomos de carbono (por ejemplo, ésteres de cadena larga), alcoholes de azúcar (por ejemplo, xilitol), alcoholes grasos y β-lactamo y otros productos finales. The end products include alcohols (for example, ethanol, butanol), acetone, amino acids (for example, glycine and lysine), organic acids (for example, lactic acid, acetic acid, formic acid, citric acid, oxalic acid, 3- acid hydroxypropyinoic acid, acrylic acid, succinic acid, malic acid, fumaric acid or uric acid), glycerol, diols (such as 1,3 propanediol or butanediol), hydrocarbons with 1-20 carbon atoms (for example, long chain esters), alcohols of sugar (for example, xylitol), fatty alcohols and β-lactam and other end products.

Puede usarse cualquier microorganismo para convertir azúcar en el hidrolisado de azúcar a etanol u otros productos de fermentación. Estos incluyen levaduras del género Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Kluyveromyces y Candida. Pueden usarse levaduras comercialmente disponibles, tales como levadura Turbo, Ethanol Red® Safdistil®, Thermosacc®, Fermiol®, Fermivin® o Superstart™. Any microorganism can be used to convert sugar in the sugar hydrolyzate to ethanol or other fermentation products. These include yeasts of the genus Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Kluyveromyces and Candida. Commercially available yeasts, such as Turbo yeast, Ethanol Red® Safdistil®, Thermosacc®, Fermiol®, Fermivin® or Superstart ™, can be used.

La levadura puede producirese genéticametne para azúcares de hexosa y pentosa a un producto final, incluyendo aunque sin limitar etanol. Alternativamente, la levadura puede ser una cepa que haya sido capaz de fermentar xilosa y glucosa mediante uno o más métodos no recombinantes, como evolución adaptiva o mutagénesis y selección aleatoria. Por ejemplo, la fermentación puede realizarse con levadura Saccharomyces recombinantes. La levadura recombinante es una cepa que ha sido capaz de fermentar xilosa mediante incorporación recombinantes de genes que codifican xilosa reductasa (XR) y xilitol dehidrogenasa (XDH) (Patentes de Estados Unidos 5.789.210, 5.866.382, 6.582.944 y 7.527.927 y EP 450 530), y/o genes que codifican una o más xilosa isomerasa (XI) (Patentes de Estados Unidos 6.475.768 y 7.622.284). Además, la cepa de levadura modificada puede sobreexpresar un gen endógeno o heterólogo que codifica xiluquinasa (XK): otra levadura puede fermentar azúcares de hexosa y pentosa a al menos un producto final, incluyendo aunque sin limitar, etanol, como levadura de los géneros Hansenula, Pichia, Kluyveromyces yCandida (WO 2008/130603). Yeast can be genetically produced for hexose and pentose sugars to a final product, including but not limited to ethanol. Alternatively, the yeast can be a strain that has been able to ferment xylose and glucose by one or more non-recombinant methods, such as adaptive evolution or mutagenesis and random selection. For example, fermentation can be performed with recombinant Saccharomyces yeast. Recombinant yeast is a strain that has been able to ferment xylose by incorporating recombinant genes that encode xylose reductase (XR) and xylitol dehydrogenase (XDH) (US Patents 5,789,210, 5,866,382, 6,582,944 and 7,527. 927 and EP 450 530), and / or genes encoding one or more xylose isomerase (XI) (US Patents 6,475,768 and 7,622,284). In addition, the modified yeast strain can overexpress an endogenous or heterologous gene encoding xylukinase (XK): another yeast can ferment hexose and pentose sugars to at least one final product, including but not limited to, ethanol, as a yeast of the Hansenula genera , Pichia, Kluyveromyces and Candida (WO 2008/130603).

Un rango típico de temperatura para la fermentación de una azúcar a etanol usando Saccharomyces spp. está entre aproximadamente 25 ºC y aproximadametne 37 ºC, aunque la temperatura puede ser más alta (hasta 55 ºC) si la levadura se ha modificado naturalmente o genéticamente para ser termoestable. El pH de una fermentación típica que emplea Saccharomyces spp. está entre aproximadamente 3 y aproximadamente 6, dependiendo del pH óptimo del microorganismo de fermentación. El azúcar hidrolisado también puede complementarse con nutrientes adicionales necesarios para el crecimiento y fermentación del microorganismo para fermentación. Por ejemplo, extracto de levadura, aminoácidos específicos, fosfato, fuentes de nitrógeno, sales, elementos de trazas y vitaminas (Verduyn et al., 1992, Yeast 8(7):501-170, Jørgensen, 2009, Appl Biochem Biotechnol, 153:44-57 and Zhao et al., 2009, Journal of Biotechnology, 139:55-60). Típicamente, la fermentación se realiza bajo condiciones anaeróbicas, aunque también pueden usarse condiciones aeróbicas o microaeróbicas. A typical temperature range for the fermentation of a sugar to ethanol using Saccharomyces spp. it is between approximately 25 ° C and approximately 37 ° C, although the temperature may be higher (up to 55 ° C) if the yeast has been modified naturally or genetically to be thermostable. The pH of a typical fermentation using Saccharomyces spp. it is between about 3 and about 6, depending on the optimum pH of the fermentation microorganism. Hydrolyzed sugar can also be supplemented with additional nutrients necessary for the growth and fermentation of the microorganism for fermentation. For example, yeast extract, specific amino acids, phosphate, nitrogen sources, salts, trace elements and vitamins (Verduyn et al., 1992, Yeast 8 (7): 501-170, Jørgensen, 2009, Appl Biochem Biotechnol, 153 : 44-57 and Zhao et al., 2009, Journal of Biotechnology, 139: 55-60). Typically, fermentation is performed under anaerobic conditions, although aerobic or microaerobic conditions can also be used.

Así, la invención proporciona procesos para producir un producto de fermentación, done el método comprende: proporcionar las células huéspedes recombinantes como aquí se proporcionan, un medio de fermentación que comprende azúcares fermentables como glucosa y/o xilosa; y contactar el medio de fermentación con las células huéspedes fúngicas recombinantes bajo condiciones adecuadas para generar el producto de fermentación. En algunas realizaciones, los procesos comprenden además la etapa de recuperar el producto de fermentación. En algunas realizaciones adicionales, la etapa de fermentación se realiza bajo condiciones microaérobicas o aeróbicas. En algunas realizaciones, la etapa de fermentación se realiza bajo condiciones anaeróbicas. En algunas realizaciones, el medio de fermentación comprende producto de un proceso de sacarificación. Thus, the invention provides processes for producing a fermentation product, where the method comprises: providing the recombinant host cells as provided herein, a fermentation medium comprising fermentable sugars such as glucose and / or xylose; and contacting the fermentation medium with the recombinant fungal host cells under suitable conditions to generate the fermentation product. In some embodiments, the processes further comprise the step of recovering the fermentation product. In some additional embodiments, the fermentation stage is performed under micro-aerobic or aerobic conditions. In some embodiments, the fermentation stage is performed under anaerobic conditions. In some embodiments, the fermentation medium comprises product of a saccharification process.

Las proteínas GH61 y celulasas de la presente divulgación pueden utilizarse en cualquier método usado para generar alcoholes u otros biocombustibles a partir de celulosa, y no se limitan necesariamente a los aquí descritos. Dos métodos comúnmente empleados son el método de la sacarificación separada y fermentación (SHF) (véase, Wilke et al., Biotechnol. Bioengin. 6: 155-75 (1976)) o el método de sacarificación simultánea y fermentación (SSF) desvelado por ejemplo en las patentes de Estados Unidos Nº 3.990.944 y 3.990.945. The GH61 proteins and cellulases of the present disclosure can be used in any method used to generate alcohols or other biofuels from cellulose, and are not necessarily limited to those described herein. Two commonly used methods are the separate saccharification and fermentation (SHF) method (see, Wilke et al., Biotechnol. Bioengin. 6: 155-75 (1976)) or the simultaneous saccharification and fermentation (SSF) method disclosed by example in U.S. Patent Nos. 3,990,944 and 3,990,945.

El método SHF de sacarificación de la presente invención comprende las etapas de contactar una celulasa de proteína GH61 con una celulasa que contiene sustrato para romper enzimáticamente la celulasa en azúcares fermentables (por ejemplo, monosacáridos como glucosa), contactar los azúcares de fermentación con un microorganismo productor de alcohol para producir alcohol (por ejemplo, etanol o butanol) y recuperar el alcohol. En algunas realizaciones, puede usarse el método de bioprocesamiento consolidado (CBP), donde la producción de celulasa del huésped es simultánea a la sacarificación y fermentación, bien de un huésped o de un cultivo mezclado. The SHF method of saccharification of the present invention comprises the steps of contacting a GH61 protein cellulase with a cellulase containing substrate to enzymatically break down the cellulase into fermentable sugars (e.g., monosaccharides such as glucose), contacting the fermentation sugars with a microorganism alcohol producer to produce alcohol (eg, ethanol or butanol) and recover the alcohol. In some embodiments, the consolidated bioprocessing method (CBP) can be used, where the production of host cellulase is simultaneous with saccharification and fermentation, either of a host or of a mixed culture.

Además de los métodos SHF, puede usarse un método SSF. En algunos casos, los métodos SSF dan como resultado una mayor eficiencia de producción de alcohol que el que produce el método SHF (Drissen et al., Biocatalysis and Biotranformation 27: 27-35 (2009)). Una desventaja de SSF sobre SHF es que se necesitan temperaturas más altas para SSF que para SHF. In addition to SHF methods, an SSF method can be used. In some cases, the SSF methods result in greater alcohol production efficiency than that produced by the SHF method (Drissen et al., Biocatalysis and Biotranformation 27: 27-35 (2009)). A disadvantage of SSF over SHF is that higher temperatures are needed for SSF than for SHF.

En una realización, la presente invención usa polipéptidos de celulasa que tienen mayor termoestabilidad In one embodiment, the present invention uses cellulase polypeptides that have greater thermostability.

que una celulasa de tipo salvaje. than a wild type cellulase.

EJEMPLOS EXAMPLES

5 5

Ejemplo 1. Identificación de proteínas GH61 en M. tehrmophila Example 1. Identification of GH61 proteins in M. tehrmophila

Se obtuvo la secuencia genómica de una cepa fúngica de tipo salvaje de M. thermophila. Se analizó el The genomic sequence of a wild-type fungal strain of M. thermophila was obtained. The

10 10
genoma entero para identificar y evaluar regiones codificadoras de proteína. Se seleccionaron veinticuatro proteínas endógenas para la cepa M. thermophila en base a factores que incluyen la presencia de motivos de secuencia de entire genome to identify and evaluate protein coding regions. Twenty-four endogenous proteins were selected for the strain M. thermophila based on factors that include the presence of sequence motifs.

familia 61 de glicohidrolasa (GH61) (dominios Pfam). Los dominios Pfam se identificaron usando el algoritmo glycohydrolase family 61 (GH61) (Pfam domains). Pfam domains were identified using the algorithm

software “PFAM V.24”, desarrollado por Welcome Trust Sanger Institute (Henrissat et al., 1995, Proc Natl Acad Sci “PFAM V.24” software, developed by Welcome Trust Sanger Institute (Henrissat et al., 1995, Proc Natl Acad Sci

USA 92: 7090-94). USA 92: 7090-94).

15 fifteen
La TABLA 1 proporciona la secuencia de pre-proteína GH61 (SEQ ID NO: 1) y la forma secretada predicha TABLE 1 provides the GH61 pre-protein sequence (SEQ ID NO: 1) and the predicted secreted form

(madura) (SEQ ID NO: 2). La proteína madura se designó “GH61a””. La TABLA 2 proporciona la secuencia de otras (mature) (SEQ ID NO: 2). The mature protein was designated "GH61a". TABLE 2 provides the sequence of other

pre-proteínas GH61, con el péptido de señal nativo predicho subrayado. Dos de las proteínas en la TABLA 2 no se GH61 pre-proteins, with the predicted native signal peptide underlined. Two of the proteins in TABLE 2 do not

predicen por tener péptidos de señal. They predict by having signal peptides.

20 twenty
En la TABLA 3, más abajo, se muestra la numeración secuencial y el análisis de estructura de dominio de In TABLE 3, below, the sequential numbering and domain structure analysis of

los polinucléotidos correspondientes. the corresponding polynucleotides.

25 25

30 30

35 35

40 40

45 Four. Five

50 fifty

55 55

TABLA 3: Numeración de secuencia y análisis de dominio TABLE 3: Sequence numbering and domain analysis

Designación de Proteína SEQ ID Ácido nucleico Proteína PFAM Dominio laboratorio NO SEQ ID NO Protein Designation SEQ ID Nucleic Acid PFAM Protein Laboratory Domain NO SEQ ID NO

GH61a 1 31 GH61—CBM_1 GH61l 3 32 Chitin_bind_3--GH61 GH61a 1 31 GH61 — CBM_1 GH61l 3 32 Chitin_bind_3 - GH61

10 GH61m 4 33 GH61 GH61n 5 34 GH61 GH61o 6 35 GH61—GH61-CBM_1 GH61p 7 36 GH61-GH61 10 GH61m 4 33 GH61 GH61n 5 34 GH61 GH61o 6 35 GH61 — GH61-CBM_1 GH61p 7 36 GH61-GH61

15 GH61q 8 37 GH61 15 GH61q 8 37 GH61

GH61r 9 38 GH61 GH61r 9 38 GH61

GH61s 10 39 GH61 20 GH61s 10 39 GH61 20

GH61t 11 40 GH61 GH61u 12 41 GH61 GH61v 13 42 GH61 GH61t 11 40 GH61 GH61u 12 41 GH61 GH61v 13 42 GH61

25 GH61w 14 43 GH61 GH61x 15 44 GH61 GH61b 16 45 GH61 GH61c 17 46 GH61 25 GH61w 14 43 GH61 GH61x 15 44 GH61 GH61b 16 45 GH61 GH61c 17 46 GH61

30 GH61d 18 47 GH61 30 GH61d 18 47 GH61

GH61e 19 48 GH61 GH61e 19 48 GH61

GH61f 20 49 GH61—CBM_1 35 GH61f 20 49 GH61 — CBM_1 35

GH61g 21 50 GH61—CBM_1 GH61h 22 51 GH61 GH61i 23 52 GH61 GH61g 21 50 GH61 — CBM_1 GH61h 22 51 GH61 GH61i 23 52 GH61

40 GH61j 24 53 GH61 GH61k 25 54 GH61 GH61p2 26 55 GH61--GH61 GH61q2 27 56 GH61 40 GH61j 24 53 GH61 GH61k 25 54 GH61 GH61p2 26 55 GH61 - GH61 GH61q2 27 56 GH61

45 GH61r2 28 57 GH61 45 GH61r2 28 57 GH61

GH61t2 29 58 GH61 GH61t2 29 58 GH61

GH61e2 30 59 GH61 50 GH61e2 30 59 GH61 50

SEQ ID NO: 7 tiene un segundo dominio GH61 (GH61-GH61), SEQ ID Nos: 1, 20, 21 tienen la estructura GH61CBM1 (donde “CBM1” es un módulo 1 que se enlaza a carbohidrato), SEQ ID NO: 6 tiene la estructura GH61SEQ ID NO: 7 has a second domain GH61 (GH61-GH61), SEQ ID Nos: 1, 20, 21 have the structure GH61CBM1 (where "CBM1" is a module 1 that binds carbohydrate), SEQ ID NO: 6 It has the structure GH61

55 GH61-CBM1, SEQ ID Nos: 4, 5, 8-19 y 22-25 tienen la estructura GH61, SEQ ID NO: 3 tiene la estructura Chitin_bind_3-GH61 (donde “Chitin_bind_3” es módulo 3 que se enlaza con quitina). SEQ ID Nos: 26-30 son secuencias alternativas correspondientes a los genes que codifican SEQ ID Nos: 7-9, 11 y 19, respectivamente. 55 GH61-CBM1, SEQ ID Nos: 4, 5, 8-19 and 22-25 have the structure GH61, SEQ ID NO: 3 has the structure Chitin_bind_3-GH61 (where "Chitin_bind_3" is module 3 that links with chitin) . SEQ ID Nos: 26-30 are alternative sequences corresponding to the genes encoding SEQ ID Nos: 7-9, 11 and 19, respectively.

Ejemplo 2. Expresión recombinantes de proteínas GH61 Example 2. Recombinant expression of GH61 proteins

60 Entre las proteínas GH61 identificadas en el Ejemplo 1, se seleccionaron ciertos ejemplos para expresión en base a la estructura predicha y a aspectos funcionales, como si la proteína se secretaría de la célula, y su estructura de dominio. Among the GH61 proteins identified in Example 1, certain examples were selected for expression based on the predicted structure and functional aspects, as if the protein would be secreted from the cell, and its domain structure.

Las seis proteínas GH61 enumeradas en la siguiente tabla se clonaron individualmente en un vector de expresión bajo el control de un promotor CHI (constitutivo a la célula diana) y se trasformaron en una cepa de M. thermophila designada “CF-405” que se ha adaptado para ser deficiente en producción de celulasas endógenas. The six GH61 proteins listed in the following table were individually cloned into an expression vector under the control of a CHI promoter (constitutive of the target cell) and transformed into a strain of M. thermophila designated "CF-405" that has been adapted to be deficient in endogenous cellulase production.

TABLA 4: Proteínas GH61 expresadas recombinantemente TABLE 4: Recombinantly expressed GH61 proteins

Designación de laboratorio Laboratory designation
Proteína SEQ ID NO SEQ ID NO protein

GH61a GH61a
2 2

GH61o GH61o
6 6

GH61v GH61v
13 13

GH61x GH61x
15 fifteen

GH61b 16 GH61e 19, 30 GH61b 16 GH61e 19, 30

Las células transformadas que expresaban la proteína GH61 recombinantes se seleccionaron y se prepararon cultivos sembrados. Las células de progenie se cultivaron durante 5 días, y se recogió el caldo que contenía la proteína GH61 secretada (“caldo GH61”). Transformed cells expressing recombinant GH61 protein were selected and seeded cultures were prepared. The progeny cells were cultured for 5 days, and the broth containing the secreted GH61 protein ("GH61 broth") was collected.

Ejemplo 3. Actividad potenciadora de celulasa de proteína GH61 Example 3. GH61 protein cellulase enhancer activity

Se recogió el caldo de células que expresaban la proteína GH61 que comprendía SEQ ID NO: 2 (Ejemplo 2), y el nivel de GH61 recombinante se cuantificó mediante SDS-PAGE. Se realizaron ensayos de celulasa para determinar si la adición de la proteína GH61 mejoró la hidrólisis de material celulósico por las enzimas de celulasa. The broth was collected from cells expressing the GH61 protein comprising SEQ ID NO: 2 (Example 2), and the level of recombinant GH61 was quantified by SDS-PAGE. Cellulase assays were performed to determine if the addition of GH61 protein improved the hydrolysis of cellulosic material by cellulase enzymes.

El caldo de cultivo se recogió de un cultivo de una cepa de M. thermophila designado “CF-402” que sobreexpesa β-glucosidasa. Los ensayos de digestión de celulasa se realizaron usando el caldo con y sin GH61 añadido. Las reacciones se hicieron en 96 placas de pocillo profundo Costar en un volumen de reacción total de aproximadamente 80 microlitros. Las reacciones se realizaron a 55 ºC usando preparaciones del sustrato que contenía celulosa de paja de trigo que se había pre-tratado bajo condiciones ácidas (de ahora en adelante referido como “paja de trigo pre-tratada”). Se añadieron 8,1 mg de proteína de caldo por gramo de sustrato (0,82%) a cada muestra. Además, las muestras tuvieron 0 (control), 0,22%, 0,44% o 0,66% proteína de caldo GH61 añadida (concentración total final de proteína de caldo 0,81%, 1,03%, 1,25% o 1,47%). En los pocillos de control sin GH61 añadido, se usó agua para ajustar el volumen para que la carga de sustrato fuera igual en todos los pocillos. En otros experimentos, se añadieron 6-10 mg de proteína de caldo por gramo de sustrato (0,6-1%) a cada muestra, a una concentración total final de proteína de caldo de 0,6-1,7%. The culture broth was collected from a culture of a strain of M. thermophila designated "CF-402" that overexpends β-glucosidase. Cellulase digestion assays were performed using the broth with and without added GH61. The reactions were done in 96 Costar deep well plates in a total reaction volume of approximately 80 microliters. The reactions were performed at 55 ° C using substrate preparations containing wheat straw cellulose that had been pretreated under acidic conditions (hereafter referred to as "pretreated wheat straw"). 8.1 mg of broth protein per gram of substrate (0.82%) was added to each sample. In addition, the samples had 0 (control), 0.22%, 0.44% or 0.66% GH61 broth protein added (final total concentration of 0.81%, 1.03%, 1.25 broth protein % or 1.47%). In control wells without added GH61, water was used to adjust the volume so that the substrate load was the same in all wells. In other experiments, 6-10 mg of broth protein per gram of substrate (0.6-1%) was added to each sample, at a final total broth protein concentration of 0.6-1.7%.

La FIGURA 1 muestra producción adicional de glucosa sobre el control (caldo sin GH61 añadida) después de 48 horas de incubación. En la FIGURA 1(A), se muestra el porcentaje de producción mejorada sobre el control. En la FIGURA 1(B), se trazan los datos para mostrar la producción total de glucosa. FIGURE 1 shows additional glucose production over the control (broth without added GH61) after 48 hours of incubation. In FIGURE 1 (A), the percentage of improved production over the control is shown. In FIGURE 1 (B), the data is plotted to show total glucose production.

Ejemplo 4. Sobreexpresión de GH61a en una cepa CXP Example 4. Overexpression of GH61a in a CXP strain

Construcción de genes GH61a recombinantes Construction of recombinant GH61a genes

Se aisló ADN genómico de la cepa M. thermophila designada “CF-409”. Esta cpa produce endógenamente endoglucanasa, β-glucosidasas, celobiohidrolasa Tipo 1, y celobiohidrolasa Tipo 2. El procedimiento fue de la siguiente manera. El inóculo de las hijas se sombró en un medio de cultivo y se dejó crecer durante 72 horas a 35 ºC. La alfombrilla micelar se recogió mediante centrifugación, se lavó y se añadieron 50 µL de tampón de extracción de ADN (200 M Tris pH 8.0; 250 mM NaCl; 125 mM EDTA; .5% SDS). Los micelios se molieron con un moledor cónico, se re-extrajeron con 250 µL de tampón de extracción y la suspensión se centrifugó. El sobrenadante se transfirió a un tubo nuevo que contenía 300 µL isopropanol. El ADN se recogió mediante centrifugación, se lavó dos veces con 70% etanol y se volvió a disolver en 100 µL de agua desionizada. Genomic DNA from strain M. thermophila designated "CF-409" was isolated. This cpa endogenously produces endoglucanase, β-glucosidases, Type 1 cellobiohydrolase, and Type 2 cellobiohydrolase. The procedure was as follows. The inoculum of the daughters was shaded in a culture medium and allowed to grow for 72 hours at 35 ° C. The micellar mat was collected by centrifugation, washed and 50 µL of DNA extraction buffer (200 M Tris pH 8.0; 250 mM NaCl; 125 mM EDTA; .5% SDS) was added. The mycelia were ground with a conical grinder, re-extracted with 250 µL of extraction buffer and the suspension was centrifuged. The supernatant was transferred to a new tube containing 300 µL isopropanol. The DNA was collected by centrifugation, washed twice with 70% ethanol and re-dissolved in 100 µL of deionized water.

La secuencia GH61a ADN se amplificó de células CF-409 usando cebadores PchiC1GH61a_F y TcbhC1GH61a_R. Se realizó reacción PCR usando la Polimerasa Phusion, a 98 ºC durante 30’’, seguido de 35 ciclos de 98 ºC durante 10’’, 72 ºC durante 1’ y la extensión final a 72 ºC durante 5’. El producto resultante se clonó en el vector 3’ pC1DX20PhR al promotor chi1 para crear un vector de expresión que expresó la transcripción de proteína GH61 bajo el control del promotor chi1 (pC1DX20PhR-GH61a) usando técnica de clonación In-fusion (kit de clonación In-Fusion Advantage™ PCR con potenciador clonador, Clontech Cat. No. 639617 de acuerdo con las instrucciones del fabricante). The GH61a DNA sequence was amplified from CF-409 cells using primers PchiC1GH61a_F and TcbhC1GH61a_R. PCR reaction was performed using Phusion Polymerase, at 98 ºC for 30 ’, followed by 35 cycles of 98 ºC for 10’, 72 ºC for 1 ’and the final extension at 72 ºC for 5’. The resulting product was cloned in the 3 'pC1DX20PhR vector to the chi1 promoter to create an expression vector that expressed transcription of GH61 protein under the control of the chi1 promoter (pC1DX20PhR-GH61a) using In-fusion cloning technique (In cloning kit -Fusion Advantage ™ PCR with cloning enhancer, Clontech Cat. No. 639617 according to the manufacturer's instructions).

PchiC1GH61a_F tacttcttctccaccATGTCCAAGGCCTCTGCTCT SEQ ID NO:69 TcbhC1GH61a_R ggatccgaattcttaTTACAAACACTGGGAGTACCA SEQ ID NO:70 PchiC1GH61a_F tacttcttctccaccATGTCCAAGGCCTCTGCTCT SEQ ID NO: 69 TcbhC1GH61a_R ggatccgaattcttaTTACAAACACTGGGAGTACCA SEQ ID NO: 70

Preparación de protoplasto para transformación CXP Preparation of protoplast for CXP transformation

Las células M. thermophila (quot;CF-405quot;, una cepa eliminada Alp1) se inocularon en 100 mL de medio de crecimiento en un matraz Erlenmeyer de 500 mL usando 106 esporas/ml. El cultivo se incubó durante 24 horas a 35 ºC, 250 rpm. Para cosechar el micelio, el cultivo se filtró sobre un filtro estéril Myracloth™ (Calbiochem) y se lavó con 100 mL solución 1700 mosmol NaCl/CaCl2 (0.6 M NaCl, 0.27 M CaCl2·H2O). El micelio lavado se transfirió a un tubo de 50 mL y se pesó. Se disolvió cailasa (20 mg/gramo micelio) en 1700 mosmol NaCl/CaCl2 y se esterilizó con UV durante 90 segundos. Se añadieron 3 ml de solución estéril Caylase en el micelio lavado que contenía el tubo y se mezcló. Se añadieron 15 mL adicionales de solución 1700 mosmol NaCl/CaCl2 en el tubo y se mezcló. M. thermophila cells ("CF-405", an Alp1 removed strain) were inoculated into 100 mL of growth medium in a 500 mL Erlenmeyer flask using 106 spores / ml. The culture was incubated for 24 hours at 35 ° C, 250 rpm. To harvest the mycelium, the culture was filtered on a sterile Myracloth ™ filter (Calbiochem) and washed with 100 mL solution 1700 mosmol NaCl / CaCl2 (0.6 M NaCl, 0.27 M CaCl2 · H2O). The washed mycelium was transferred to a 50 mL tube and weighed. Cailase (20 mg / gram mycelium) was dissolved in 1700 mosmol NaCl / CaCl2 and sterilized with UV for 90 seconds. 3 ml of Caylase sterile solution was added to the washed mycelium containing the tube and mixed. An additional 15 mL of 1700 mosmol NaCl / CaCl2 solution was added to the tube and mixed.

La suspensión micelio/Caylase se incubó a 30 ºC, 70 rpm durante 2 horas. Los protoplastos se cosecharon filtrándolos a través de un filtro estéril Myracloth en un tubo estéril de 50 mL. Se añadieron 25 mL de STC frío al flujo y giró a 2720 rpm durante 10 min a 4 ºC. El gránulo se volvió a suspender en 50 mL sTC (1.2 M sorbitol, 50 mM CaCl2·H2O, 35 mM NaCl, 10 mM Tris-HCl) y se centrifugó de nuevo. Después de las etapas de lavado, el gránulo se volvió a suspender en 1 mL STC. The mycelium / Caylase suspension was incubated at 30 ° C, 70 rpm for 2 hours. The protoplasts were harvested by filtering them through a sterile Myracloth filter in a sterile 50 mL tube. 25 mL of cold STC was added to the flow and rotated at 2720 rpm for 10 min at 4 ° C. The granule was resuspended in 50 mL sTC (1.2 M sorbitol, 50 mM CaCl2 · H2O, 35 mM NaCl, 10 mM Tris-HCl) and centrifuged again. After the washing steps, the granule was resuspended in 1 mL STC.

Transformación Transformation

En el fondo de un tubo estéril de 5 mL se colocó en una pipeta ADN plásmido y se añadieorn 1 µL de ácido auintricarboxílico y 100 µL de protoplasto. El contenido se mezcló y el protoplasto con el ADN se incubó a temperatura ambiente durante 24 min. Se añadieron 1,7 ml de solución PEG4000 (60% PEG4000 [glicol de polietileno, peso medio molecular 4000 Daltons], 50 mM CaCl2·H2O, 35 mL NaCl, 10 mM Tris-HCL) y se mezclaron cuidadosamente. La solución se mantuvo a temperatura ambiente durante 20 min. El tubo se llenó con STC, se mezcló y centrifugó a 2500 rpm durante 10 min a 4 ºC. STC se vertió y el gránulo se volvió a suspender en el resto de STC y se colocó en placas en placas de medio mínimo. Las placas se incubaron durante 5 días a 35 ºC. Las colonias se volvieron a manchar y se comprobaron para presencia de plásmido integrado. Varias aislados se seleccionaron y probaron para la expresión de GH61a. At the bottom of a sterile 5 mL tube, plasmid DNA was placed in a pipette and 1 µL of autrin-carboxylic acid and 100 µL of protoplast were added. The content was mixed and the protoplast with the DNA was incubated at room temperature for 24 min. 1.7 ml of PEG4000 solution (60% PEG4000 [polyethylene glycol, 4000 Daltons molecular average weight], 50 mM CaCl2 · H2O, 35 mL NaCl, 10 mM Tris-HCL) were added and mixed thoroughly. The solution was kept at room temperature for 20 min. The tube was filled with STC, mixed and centrifuged at 2500 rpm for 10 min at 4 ° C. STC was poured and the granule was resuspended in the rest of STC and plated on plates of minimum medium. The plates were incubated for 5 days at 35 ° C. The colonies were stained again and checked for the presence of an integrated plasmid. Several isolates were selected and tested for GH61a expression.

La transformación se realizó en cepas CF405. Los transformantes de GH61a se probaron para sobreexpresión de GH61 en SDS-PAGE para la presencia de la banda extra que se confirmó mediante análisis MS-MS. The transformation was performed in CF405 strains. GH61a transformants were tested for overexpression of GH61 in SDS-PAGE for the presence of the extra band that was confirmed by MS-MS analysis.

Ejemplo 5. Purificación de proteínas GH61 de sobrenadante de celulasa Example 5. Purification of GH61 proteins from cellulase supernatant

En este experimento, la actividad de proteína GH61 se fraccionó del sobrenadante del cultivo de una cepa de M. thermophila designada “CF-401”. CF-401 se derivó de CDXF que tiene una eliminación de genes CDH1 y CDH2. Esta cepa produce endógenamente endoglucanasa, β-glucosidasas, celobiohidrolasa Tipo 1, y celobiohidrolasa Tipo 2. In this experiment, the GH61 protein activity was fractionated from the culture supernatant of a strain of M. thermophila designated "CF-401". CF-401 was derived from CDXF which has a CDH1 and CDH2 gene deletion. This strain endogenously produces endoglucanase, β-glucosidases, Type 1 cellobiohydrolase, and Type 2 cellobiohydrolase.

Para prepara para cromatografía, el sobrenadante completo de celulasa de CF-401 se aclaró mediante centrifugación a 12.000 rpm durante 35 minutos. El sobrenadante se filtró después a través de una membrana PES™ de 0,22 µm, que después se concentró y se intercambió con tampón en un tampón 25 mM bis-tris, pH 5,7. Se añadió sulfato de amonio saturado en 25 mM bis-tris a una concentración final de ≈50 g/L proteína en 0,9 M sulfato de amonio y 20-25 mM bis-tris. Esta solución se cargó inmediatamente en una columna FF de Fenilo (High Sub) (una columna de flujo rápido empaquetada con Phenyl-Sepharose™) y se enjuagó con 0,9 M sulfato de amonio en 25 mM bis-tris hasta que el A280 cayó cerca del punto de partida. La proteína se eluyó con un gradiente de 0,9 M sulfato de amonio en 25 mM bis-tris a 0 M sulfato de amonio en 25 mM bis-tris, sobre aproximadamente 10 volúmenes de columna. Las fracciones se recogieron (25 en este caso) de acuerdo con los picos del cromatograma (A280). Para inhibir el crecimiento simultaneo, se añadió NaN3 a todas las fracciones hasta una concentración final de 0,05%. Después de mantener un gel SDS-PAGE en cada fracción, las fracciones similares se combinaron para crear grupos con un mínimo conjunto de componentes. Aquí, de las 25 fracciones producidas, resultaron 11 grupos. Para preparar la siguiente columna, cada grupo se concentró hasta ≈150 mL usando una unidad de filtración de flujo tangencial equipada con membranas 50 kDa MWCO PES™. El volumen de la solución de proteína se devolvió después a 500 mL con DI agua, y se concentró de nuevo a ≈150 mL; esta etapa se repitió 5 x y la solución se sometió a intercambio de tampón de manera efectiva. To prepare for chromatography, the complete CF-401 cellulase supernatant was clarified by centrifugation at 12,000 rpm for 35 minutes. The supernatant was then filtered through a 0.22 µm PES ™ membrane, which was then concentrated and exchanged with buffer in a 25 mM bis-tris buffer, pH 5.7. Saturated ammonium sulfate in 25 mM bis-tris was added to a final concentration of ≈50 g / L protein in 0.9 M ammonium sulfate and 20-25 mM bis-tris. This solution was immediately loaded onto a FF Phenyl (High Sub) column (a fast-flow column packed with Phenyl-Sepharose ™) and rinsed with 0.9 M ammonium sulfate in 25 mM bis-tris until the A280 fell near the starting point. The protein was eluted with a gradient of 0.9 M ammonium sulfate in 25 mM bis-tris to 0 M ammonium sulfate in 25 mM bis-tris, on approximately 10 column volumes. The fractions were collected (25 in this case) according to the chromatogram peaks (A280). To inhibit simultaneous growth, NaN3 was added to all fractions to a final concentration of 0.05%. After maintaining an SDS-PAGE gel in each fraction, similar fractions were combined to create groups with a minimum set of components. Here, of the 25 fractions produced, 11 groups resulted. To prepare the next column, each group was concentrated to ≈150 mL using a tangential flow filtration unit equipped with 50 kDa MWCO PES ™ membranes. The volume of the protein solution was then returned to 500 mL with DI water, and concentrated again to ≈150 mL; This step was repeated 5x and the solution was subjected to buffer exchange effectively.

Cada uno de los 11 grupos derivados de CF-401 se fraccionó además con una columna Q (resina de intercambio iónico de amonio cuaternario). Después de la cuantificación de proteína total usando un ensayo BCA (ácido bicinconínico), se prepararon solucionese de 50 g/L proteína en 10 mM bis-tris pH 7,5 tampón para cada grupo. Después de su aplicación a la columna, la resina se lavó con 10 mM bis-tris, pH 7,5 hasta que A280 cayó cerca del punto de partida. La proteína unida se eluyó después con 1 M NaCl en 10 mM Bis-Tris, pH 7,5 usando un gradiente gradual (5% durante 10 minutos), y se mantuvo en esa concentración hasta que el pico de proteína Each of the 11 groups derived from CF-401 was further fractionated with a Q column (quaternary ammonium ion exchange resin). After quantification of total protein using a BCA (bicinconinic acid) assay, solutions of 50 g / L protein in 10 mM bis-tris pH 7.5 buffer for each group were prepared. After application to the column, the resin was washed with 10 mM bis-tris, pH 7.5 until A280 fell near the starting point. The bound protein was then eluted with 1 M NaCl in 10 mM Bis-Tris, pH 7.5 using a gradual gradient (5% for 10 minutes), and maintained at that concentration until the protein peak

comenzó a bajar continuamente. Para analizar, se mantuvo un gel SDS-PAGE en cada fracción, y las fracciones con composiciones similares se agruparon. Cada una de estos grupos de segunda fase después se desalaron/concentraron con filtración de flujo tangencial. It started to go down continuously. For analysis, an SDS-PAGE gel was maintained in each fraction, and fractions with similar compositions were pooled. Each of these second phase groups was then desalted / concentrated with tangential flow filtration.

En total, 79 grupos de enzimas derivadas de CF-401 se prepararon en este ensayo. Para ayudar en la carga en el ensayo de sacarificación, cada proteína total para cada grupo se midió usando el ensayo de proteína BCA. In total, 79 groups of enzymes derived from CF-401 were prepared in this assay. To aid in loading in the saccharification assay, each total protein for each group was measured using the BCA protein assay.

Ejemplo 6. Uso de proteínas GH61 para promover la sacarificación Example 6. Use of GH61 proteins to promote saccharification

Las enzimas GH61 fraccionadas de acuerdo con el ejemplo previo se probaron en sacarificación en presencia de sistemas de celulasa completa obtenidas a partir de una cepa de célula designada “CF-404”. Estas células se derivaron de la cepa CF-401 y sobreexpresaron β-glucosidasa. Como un experimento de control, 0,21% (generalmente 0,1-4%) de CF-404 se añadió a 0,61% (generalmente 0,6-1,5%) de CF-401. Así, la carga de proteína total fue igual en todas las reacciones. Estas mezclas después se incubaron con 110 g/L glucano (paja de trigo pretratada) a 55 ºC, pH 4,6-5 durante 53 horas. Al finalizar el experimento, las reacciones se enfriaron mediante la adición de 10 mM de ácido sulfúrico. Para análisis de glucosa, las muestras se analizaron usando un Agilent HPLC 1200 equipado con columna de exclusión iónico HPX-87H (300 mM x 7,8 mM) con 5 mM H2SO4 como una fase móvil a una velocidad de flujo de 0,6 ml/min a 65 ºC. El tiempo de retención de la glucosa fue 9,1 minutos. The fractionated GH61 enzymes according to the previous example were tested in saccharification in the presence of complete cellulase systems obtained from a cell strain designated "CF-404". These cells were derived from strain CF-401 and overexpressed β-glucosidase. As a control experiment, 0.21% (generally 0.1-4%) of CF-404 was added to 0.61% (generally 0.6-1.5%) of CF-401. Thus, the total protein load was the same in all reactions. These mixtures were then incubated with 110 g / L glucan (pretreated wheat straw) at 55 ° C, pH 4.6-5 for 53 hours. At the end of the experiment, the reactions were cooled by the addition of 10 mM sulfuric acid. For glucose analysis, the samples were analyzed using an Agilent HPLC 1200 equipped with HPX-87H ion exclusion column (300 mM x 7.8 mM) with 5 mM H2SO4 as a mobile phase at a flow rate of 0.6 ml / min at 65 ° C. The glucose retention time was 9.1 minutes.

Un ejemplo que demuestra una producción mejorada de glucosa se muestra en la Tabla 5. An example demonstrating improved glucose production is shown in Table 5.

TABLA 5: Sacarificación mejorada usando fracciones de GH61 TABLE 5: Enhanced saccharification using fractions of GH61

0,21% GH61 0.21% GH61
Glucosa producida SEQ ID NO Glucose produced SEQ ID NO

complementando 0,61% complementing 0.61%
(g/L) correspondiente (g / L) correspondent

CF-404 CF-404

GH61 GH61
gt;30 20 > 30 twenty

GH61 GH61
gt;35 2 > 35 2

GH61 GH61
gt;35 13 > 35 13

GH61 GH61
gt;30 7 > 30 7

GH61 GH61
gt;30 21, 26 > 30 21, 26

GH61 GH61
gt;35 23 > 35 2. 3

Control (CF-404) Control (CF-404)
28,9 ± 0,66 28.9 ± 0.66

La secuencia de proteína parcial se obtuvo a partir de espectrometría de masa y se comparó con las secuencias que codifican proteínas identificadas en la secuencia del genoma de M. thermophila (Ejemplo 1) usando el software de alineación BIFX disponible en Bioinformatics Organization, Hudson MA. La concordancia con las secuencias conocidas de M. thermophila se muestra en la tabla anterior. The partial protein sequence was obtained from mass spectrometry and compared to the sequences encoding proteins identified in the genome sequence of M. thermophila (Example 1) using the BIFX alignment software available from Bioinformatics Organization, Hudson MA. Concordance with the known sequences of M. thermophila is shown in the table above.

Ejemplo 7. Combinación mínima de proteína para convertir celulosa en glucosa Example 7. Minimum combination of protein to convert cellulose into glucose

Las enzimas de M. thermophila, CBH1 CBH2 se combinaron con varias combinaciones de las proteínas GH61; GH61a, GH61f y GH61p, y se ensayaron en varias concentraciones relativas para la habilidad para convertir glucano en glucosa. El sobrenadante de la cepa CF-401 (que comprende celulasas y proteínas GH61) también se ensayaron para comparación. Para 110 g/L glucano, las producciones máximas posibles de glucosa son aproximadamente de 135 a 145 g/L: The enzymes of M. thermophila, CBH1 CBH2 were combined with various combinations of the GH61 proteins; GH61a, GH61f and GH61p, and were tested at various relative concentrations for the ability to convert glucan to glucose. The supernatant of strain CF-401 (comprising cellulases and GH61 proteins) were also tested for comparison. For 110 g / L glucan, the maximum possible glucose productions are approximately 135 to 145 g / L:

Las reacciones se sacarificación se realizaron en 110 g/L carga de glucano de paja de trigo pre-tratada en pH 5,0 a una temperatura de 55 ºC a 950 rpm en un volumen total de 95 µL en 96 placas de pocillos profundos de alto rendimiento (HTP). Se añadieron 81 g/L xilosa y 128 mM acetato a la paja de trigo pre-tratada. β-glucosidasa en exceso (en relación con glucano) también se complementó para liberar la inhibición del producto de celobiosa. La celulasa completa (caldo de células CP-401), así como enzimas individuales se caracterizaron por ensayos estándares BCA para cuantificación total de proteína. Las respuestas a dosis de las mezclas de enzimas se realizaron añadiendo proteína conocida total (calculada como peso de proteína añadida / peso glucano). Los niveles de proteína total probados fueron 0,73 y 3% (peso proteína añadida / peso glucano). Una respuesta a dosis se midió en pH 5,0 a 55 ºC durante 72 horas. Se usaron las siguientes combinaciones de enzimas (en combinación con BGL1): The saccharification reactions were carried out in 110 g / L glucan load of pre-treated wheat straw at pH 5.0 at a temperature of 55 ° C at 950 rpm in a total volume of 95 µL in 96 deep high well plates performance (HTP). 81 g / L xylose and 128 mM acetate were added to the pre-treated wheat straw. Excessive β-glucosidase (in relation to glucan) was also supplemented to release the inhibition of the cellobiose product. Complete cellulase (CP-401 cell broth), as well as individual enzymes were characterized by standard BCA assays for total protein quantification. The dose responses of the enzyme mixtures were made by adding total known protein (calculated as added protein weight / glucan weight). The total protein levels tested were 0.73 and 3% (added protein weight / glucan weight). A dose response was measured at pH 5.0 at 55 ° C for 72 hours. The following enzyme combinations were used (in combination with BGL1):

a. Cultivo sobrenadanete CF-401 (Control; contiene las 4 enzimes + proteínas GH61) to. CF-401 supernatant culture (Control; contains the 4 enzymes + GH61 proteins)

b. b.
50%(CBH1a+ CBH2b) + 50% GH61f 50% (CBH1a + CBH2b) + 50% GH61f

c. C.
50%(CBH1a+ CBH2b) + 50% GH61p 50% (CBH1a + CBH2b) + 50% GH61p

d. d.
50%(CBH1a+ CBH2b) + 25% GH61f + 25%GH61p 50% (CBH1a + CBH2b) + 25% GH61f + 25% GH61p

e. and.
50%(CBH1a+ CBH2b) + 16.6% GH61a+16.6% GH61f+16.6% GH61p 50% (CBH1a + CBH2b) + 16.6% GH61a + 16.6% GH61f + 16.6% GH61p

Las reacciones se templaron a las 72 horas mediante la adición de 10 mM de ácido sulfúrico. Para análisis de glucosa, las muestras se analizaron usando un Agilent HPLC 1200 equipado con columna de exclusión iónica HPX-87H (300 mM x 7,8 mM) con 5 mM H2SO4 como una fas móvil a una velocidad de flujo de 0,6 mL/min a 65 ºC. El tiempo de retención de la glucosa fue 9,1 minutos. The reactions were quenched at 72 hours by the addition of 10 mM sulfuric acid. For glucose analysis, the samples were analyzed using an Agilent HPLC 1200 equipped with HPX-87H ion exclusion column (300 mM x 7.8 mM) with 5 mM H2SO4 as a mobile fas at a flow rate of 0.6 mL / min at 65 ° C. The glucose retention time was 9.1 minutes.

La FIGURA 2 muestra los resultados. Las enzimas de celulasa CBH1 y CBH2 se combinaron con varias proteínas GH61. El experimento control (línea de puntos) fue cultivo sobrenadante de células CF-401 que contiene una pluralidad de enzimas de celulasa y actividad endógena de GH61. La carga total de proteína se añadió en las proporciones especificadas en la figura. FIGURE 2 shows the results. The CBH1 and CBH2 cellulase enzymes were combined with several GH61 proteins. The control experiment (dotted line) was culture supernatant of CF-401 cells containing a plurality of cellulase enzymes and endogenous activity of GH61. The total protein load was added in the proportions specified in the figure.

Estos resultados establecen que una enzima mínima fijada es capaz de conseguir niveles de glucosa similares al control: específicamente, las celulasas CBH1 y CBH2, combinadas con una o más de GH61f, GH61p y GH61a. Todas las combinaciones generaron producciones de glucosa más altas que el caldo de cultivo de CP-401. Así, es posible conseguir las máximas conversiones teoréticas usando un conjunto mínimo de enzimas. Esto también demuestra que la mezcla mínima de enzimas aquí usada tiene todos los componentes necesarios para la conversión completa de celulosa a glucosa. Sin embargo, se contempla que las combinaciones adicionales de enzimas encontrarán uso en los procesos de sacarificación. These results establish that a minimum fixed enzyme is capable of achieving glucose levels similar to the control: specifically, CBH1 and CBH2 cellulases, combined with one or more of GH61f, GH61p and GH61a. All combinations generated higher glucose productions than the CP-401 culture broth. Thus, it is possible to achieve maximum theoretical conversions using a minimum set of enzymes. This also demonstrates that the minimum enzyme mixture used here has all the necessary components for the complete conversion of cellulose to glucose. However, it is contemplated that additional enzyme combinations will find use in saccharification processes.

Ejemplo 8. Sinergia de actividad de GH61 con otras enzimas derivadas de CXP Example 8. Synergy of GH61 activity with other CXP derived enzymes

Este ejemplo describe una evaluación de GH61a para sinergia con otras enzimas derivadas de M. thermophila como CBH1a, CBH2b y EG2. This example describes an evaluation of GH61a for synergy with other enzymes derived from M. thermophila such as CBH1a, CBH2b and EG2.

Las reacciones de sacarificación se realizaron en una carga de 110 g/L glucano de paja de trigo pre-tratada en pH 5,0 a una temperatura de 55 ºC a 950 rpm en un volumen total de 95 µL en 96 placas de pocillos profundos de alto rendimiento (HTP). Se añadieron 81 g/L xilosa y 128 mM acetato a la paja de trigo pre-tratada. β-glucosidasa en exceso (p/p glucano) también se complementó para liberar la inhibición del producto de celobiosa. La celulasa completa así como enzimas individuales se caracterizaron por ensayos estándares BCA para cuantificación total de proteína. The saccharification reactions were performed in a 110 g / L glucan load of pre-treated wheat straw at pH 5.0 at a temperature of 55 ° C at 950 rpm in a total volume of 95 µL in 96 deep well plates of high performance (HTP). 81 g / L xylose and 128 mM acetate were added to the pre-treated wheat straw. Excessive β-glucosidase (w / w glucan) was also supplemented to release the inhibition of the cellobiose product. Complete cellulase as well as individual enzymes were characterized by standard BCA assays for total protein quantification.

TABLA 6: Sinergia de GH61a con enzimas derivadas de M. thermophila y mezclas de enzimas TABLE 6: Synergy of GH61a with enzymes derived from M. thermophila and enzyme mixtures

Enzimas CBH1a% CBH2b% CH61a% EG2% Carga de Producción Grado de complementadas proteína de glucosa sinergia Enzymes CBH1a% CBH2b% CH61a% EG2% Production Load Level of complemented glucose synergy protein

con GH61a (peso total (g/L) proteína añadida with GH61a (total weight (g / L) protein added

/peso /weight

glucano) CBH1a 0,39% -0,18% -0,57% gt;15 gt;1,6 CBH2b -0,30% 0,18% -0,48% gt;35 gt;1,3 glucan) CBH1a 0.39% -0.18% -0.57%> 15 gt; 1.6 CBH2b -0.30% 0.18% -0.48%> 35 gt; 1.3

EG2 -0,18% 0,20% 0,38% gt;25 gt;1,2 CBH1a+CBH2b 0,39% 0,30% 0,18% -0,87% gt;75 gt;1,7 EG2 -0.18% 0.20% 0.38%> 25> 1.2 CBH1a + CBH2b 0.39% 0.30% 0.18% -0.87%> 75> 1.7

CBH2b+EG2 CBH2b + EG2
- 0,30% 0,18% 0,20% 0,68% gt;40 gt;1,1 - 0.30% 0.18% 0.20% 0.68% > 40 > 1.1

CBH1a+CBH2b CBH1a + CBH2b
0,39% 0,30% 0,18% 0,20% 1,07% gt;75 gt;1,4 0.39% 0.30% 0.18% 0.20% 1.07% > 75 > 1.4

+ EG2 + EG2
0,68% - 0,37% 0,20% 1,25% gt;75 gt;1,7 0.68% - 0.37% 0.20% 1.25% > 75 > 1.7

1,35% 1.35%
1,20% 0,37% 0,20% 3,12% gt;125 gt;1,6 1.20% 0.37% 0.20% 3.12% > 125 > 1.6

1,35% 1.35%
1,20% 0,74% 0,20% 3,49% gt;125 gt;1,5 1.20% 0.74% 0.20% 3.49% > 125 > 1.5

Para un sistema de enzima que comprende dos enzimas A y B, el grado de sinergia se calculó mediante la 5 siguiente fórmula: For an enzyme system comprising two enzymes A and B, the degree of synergy was calculated using the following formula:

Grado de Sinergia = Degree of Synergy =

La producción de glucosa mostrada en la tabla es la producción obtenida de la combinación de GH61 y las enzimas. Esto se divide por la producción de glucosa medida por separado para GH61 y la mezcla de enzimas (no mostrada) para cuantificar la sinergia entre las dos. The glucose production shown in the table is the production obtained from the combination of GH61 and enzymes. This is divided by glucose production measured separately for GH61 and the enzyme mixture (not shown) to quantify the synergy between the two.

15 Los resultados muestran que GH61a tiene sinergia con todos los sistemas de enzimas derivados de M. thermophila probados. Para la conversión completa de celulosa a glucosa, la presencia de GH61a es beneficiosa. 15 The results show that GH61a has synergy with all enzyme systems derived from M. thermophila. For the complete conversion of cellulose to glucose, the presence of GH61a is beneficial.

Ejemplo 9. Usar GH61a para reducir viscosidad de paja de trigo pre-tratada Example 9. Use GH61a to reduce viscosity of pre-treated wheat straw

GH61a purificado de M. thermophila se evaluó para determinar la función enzimática y para evaluar cualquier actividad de tipo endo-glucanasa para reducción en longitud de cadena de celulosa, permitiendo así una reducción en viscosidad. Purified GH61a from M. thermophila was evaluated to determine the enzymatic function and to evaluate any endo-glucanase type activity for reduction in cellulose chain length, thus allowing a reduction in viscosity.

GH61a sola o en combinación con EG2 se probaron para reducción de viscosidad en paja de trigo preGH61a alone or in combination with EG2 were tested for viscosity reduction in pre wheat straw

25 tratada en carga de glucano de 75 g/L glucano y en pH 5,0, 50 ºC. Las pruebas de reducción de viscosidad se realizaron (ciclo de 30 minutos a 80 RPM) en un viscómetro RVA-super4 (Newport Scientific, Australia) en un peso total de 21 g. 25 treated in glucan load of 75 g / L glucan and at pH 5.0, 50 ° C. The viscosity reduction tests were performed (30 minute cycle at 80 RPM) on an RVA-super4 viscometer (Newport Scientific, Australia) in a total weight of 21 g.

La FIGURA 3 muestra los resultados. La adición de 0,02% GH61a en relación con glucano mostró aproximadamente 2-3% de reducción de viscosidad en pH 5, 50 ºC. En comparación, la adición de 0,01% M. thermophila EG2 en relación con glucano mostró aproximadamente 19% de reducción de viscosidad bajo las mismas condiciones. Con una combinación de 0,02% GH61a y 0,01% EG2, la reducción total de viscosidad fue aproximadamente 21%. FIGURE 3 shows the results. The addition of 0.02% GH61a in relation to glucan showed approximately 2-3% reduction in viscosity at pH 5.50 ° C. In comparison, the addition of 0.01% M. thermophila EG2 relative to glucan showed approximately 19% viscosity reduction under the same conditions. With a combination of 0.02% GH61a and 0.01% EG2, the total viscosity reduction was approximately 21%.

SECUENCIAS SEQUENCES

5 5

Secuencias de celulasa ejemplares Exemplary cellulase sequences

10 10
Precursor C1 BGL1: SEQ ID NO: 60 Precursor C1 BGL1: SEQ ID NO: 60

Precursor TaBGL (Thermoascus aurantiacus): SEQ ID NO: 61 Precursor TaBGL (Thermoascus aurantiacus): SEQ ID NO: 61

Precursor CeIA BGL (Azospirillum irakense): SEQ ID NO: 62: Precursor CeIA BGL (Azospirillum irakense): SEQ ID NO: 62:

C1 CBH1a: SEQ ID NO: 63 C1 CBH1a: SEQ ID NO: 63

Precursor C1 CBH2a: SEQ ID NO: 64 C1 CBH2a precursor: SEQ ID NO: 64

M. thermophila Endoglucanasa 2 (EG2): SEQ ID NO: 65 M. thermophila Endoglucanase 2 (EG2): SEQ ID NO: 65

M. thermophila Beta-glucosidasa (BG): SEQ ID NO: 66 M. thermophila Beta-glucosidase (BG): SEQ ID NO: 66

M. thermophila Celobiohidrolasa Tipo 1a (Cbh1a): SEQ ID NO: 67 M. thermophila Cellobiohydrolase Type 1a (Cbh1a): SEQ ID NO: 67

M. thermophila Celobiohidrolasa Tipo 2b (CBH2b): SEQ ID NO: 68 M. thermophila Cellobiohydrolase Type 2b (CBH2b): SEQ ID NO: 68

Secuencia codificadora de GH61a GH61a coding sequence

SEQ ID Nos: 32 a 59 aparecen en el Listado Secuencial formal para esta divulgación. SEQ ID Nos: 32 to 59 appear in the formal Sequential Listing for this disclosure.

El uso de proteínas GH61 no pretende limitarse de ninguna manera a la teoría como su modo de acción. The use of GH61 proteins is not intended to be limited in any way to theory as its mode of action.

5 Teóricamente, la producción del producto puede aumentar por la acción de la proteína GH61 en el sustrato, por interacción de la proteína GH61 directamente con una o más enzimas de celulasa en una mezcla, reduciendo la viscosidad de la mezcla de reacción o mediante otro mecanismo. La actividad de GH61 puede seguirse de manera empírica usando métodos de ensayo descritos en esta divulgación, sin conocer el mecanismo de operación de la proteína GH61 que se está usando. 5 Theoretically, the production of the product can be increased by the action of the GH61 protein in the substrate, by interaction of the GH61 protein directly with one or more cellulase enzymes in a mixture, reducing the viscosity of the reaction mixture or by another mechanism . GH61 activity can be followed empirically using test methods described in this disclosure, without knowing the operating mechanism of the GH61 protein being used.

DERRAME DE SECUENCIA SPILL SEQUENCE

[0297] [0297]

lt;110gt; Codexis, Inc. <110gt; Codexis, Inc.

15 Rao, Kripa Clark, Louis Campopianio, Onorato Szabo, Lorand Torok, Janos Baidyaroy, Dipnath 15 Rao, Kripa Clark, Louis Campopianio, Onorato Szabo, Lorand Torok, Janos Baidyaroy, Dipnath

lt;120gt; Uso de Proteínas de la Familia Glycoside Hydrolase GH61 Facilitar el procesamiento de la celulosa <120gt; Use of Glycoside Hydrolase GH61 Family Proteins Facilitate cellulose processing

lt;130gt; 90834-818317 <130gt; 90834-818317

lt;150gt; US 61/375,788 25 lt;151gt; 2010-08-20 <150gt; US 61 / 375,788 25 <151gt; 2010-08-20

lt;160gt; 70 <160gt; 70

lt;170gt; PatentIn version 3.5 <170gt; PatentIn version 3.5

lt;210gt; 1 <210gt; one

lt;211gt; 342 <211gt; 342

lt;212gt; PRT <212gt; PRT

lt;213gt; Myceliophthora thermophila <213gt; Myceliophthora thermophila

lt;400gt; 1 <400gt; one

Claims (15)

Reivindicaciones  Claims 1. Una composición que comprende: a) una proteína GH61 recombinantemente producida que comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 80% idéntica a SEQ ID NO: 2 o fragmentos de SEQ ID NO: 2 que tienen actividad GH61; y b) enzimas de celulasa que incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una β-glucosidasa (BGL), al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2). 1. A composition comprising: a) a recombinantly produced GH61 protein comprising an amino acid sequence that is at least 80% identical to SEQ ID NO: 2 or fragments of SEQ ID NO: 2 that have GH61 activity; and b) cellulase enzymes that include at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), at least one Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).
2. 2.
La composición de la reivindicación 1, donde la proteína GH61: a) aumenta la producción de glucosa en al menos un 20% en una reacción donde la celulosa sufre sacarificación por una combinación de enzimas que comprende EG, BGL, CBH1 y CBH2, en comparación con la misma reacción en ausencia de la proteína GH61; b) comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 85%, 90%, 95%, 97% o 99% idéntica a SEQ ID NO: 2; c) comprende SEQ ID NO: 2; o un fragmento de la misma que tiene actividad GH61. The composition of claim 1, wherein the GH61 protein: a) increases glucose production by at least 20% in a reaction where cellulose undergoes saccharification by a combination of enzymes comprising EG, BGL, CBH1 and CBH2, in comparison with the same reaction in the absence of the GH61 protein; b) comprises an amino acid sequence that is at least 85%, 90%, 95%, 97% or 99% identical to SEQ ID NO: 2; c) comprises SEQ ID NO: 2; or a fragment thereof that has GH61 activity.
3. 3.
La composición de la reivindicación 1 o 2, donde las enzimas de celulasa son: a) recombinantes; b) enzimas fúngicas, y/o c) de M. thermophila. The composition of claim 1 or 2, wherein the cellulase enzymes are: a) recombinant; b) fungal enzymes, and / or c) of M. thermophila.
4. Four.
La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la composición se obtiene: a) expresando un gen que codifica la proteína GH61 en una población de célula huésped, y expresando al menos un gen que codifica una enzima de celulasa en otra población de célula huésped; o b) expresando un gen que codifica la proteína GH61 y al menos un gen que codifica una enzima de celulasa en el mismo tipo de célula huésped. The composition of any one of claims 1 to 3, wherein the composition is obtained: a) expressing a gene encoding the GH61 protein in a host cell population, and expressing at least one gene encoding a cellulase enzyme in another population host cell; or b) expressing a gene that encodes the GH61 protein and at least one gene that encodes a cellulase enzyme in the same type of host cell.
5. 5.
La composición de la reivindicación 4, donde el gen codifica una proteína GH61 que comprende un péptido de señal heterólogo. The composition of claim 4, wherein the gene encodes a GH61 protein comprising a heterologous signal peptide.
6. 6.
Un método para producir azúcares fermentables a partir de biomasa celulósica que comprende contactar un sustrato celulósico con una composición, medio de cultivo o lisado celular que contiene una proteína GH61 y enzimas de celulasa, donde: A method for producing fermentable sugars from cellulosic biomass which comprises contacting a cellulosic substrate with a composition, culture medium or cell lysate containing a GH61 protein and cellulase enzymes, where:
a) la proteína GH61 comprende una secuencia de aminoácido que es al menos 89% idéntica a la SEQ ID NO: 2 o un fragmento biológicamente activo de la misma; y b) las enzimas de celulasa incluyen al menos una endoglucanasa (EG), al menos una β-glucosidasa (BGL), al menos una celobiohidrolasa de Tipo 1 (CBH1), y al menos una celobiohidrolasa de Tipo 2 (CBH2). a) GH61 protein comprises an amino acid sequence that is at least 89% identical to SEQ ID NO: 2 or a biologically active fragment thereof; Y b) cellulase enzymes include at least one endoglucanase (EG), at least one β-glucosidase (BGL), at less a Type 1 cellobiohydrolase (CBH1), and at least one Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).
7. 7.
El método de la reivindicación 6, donde: a) antes de dicho contacto, el sustrato se pre-trata; b), la composición, medio de cultivo o lisado celular comprende además una o más enzimas seleccionadas de esterasas, xilanasas, hemicelulasas, lipasas, proteasas, amilasas, glucoamilasas y combinaciones de ellas; c) el sustrato celulósico se deriva de trigo, paja de trigo, sorgo, maíz, arroz, cebada, bagazo de caña de azúcar, hierbas, pasto varilla, grano de maíz, mazorcas de maíz, fibra de maíz o una combinación de los mismos, y donde el sustrato es opcionalmente paja de trigo derivada; y/o d) el azúcar fermentable comprende glucosa. The method of claim 6, wherein: a) before said contact, the substrate is pretreated; b), the composition, culture medium or cell lysate further comprises one or more enzymes selected from esterases, xylanases, hemicellulases, lipases, proteases, amylases, glucoamylases and combinations thereof; c) the cellulosic substrate is derived from wheat, wheat straw, sorghum, corn, rice, barley, sugarcane bagasse, herbs, rod grass, corn grain, corn cobs, corn fiber or a combination thereof , and where the substrate is optionally derived wheat straw; and / or d) the fermentable sugar comprises glucose.
8. 8.
El método de la reivindicación 6 o 7, donde la composición, medio de cultivo o lisado celular comprende GH61 aislado y al menos una o más de una endoglucanasa aislada (EG), una β-glucosidasa aislada (BGL), una celobiohidrolasa de Tipo 1 aislada (CBH1), y/o una celobiohidrolasa de Tipo 2 aislada (CBH2). The method of claim 6 or 7, wherein the composition, culture medium or cell lysate comprises isolated GH61 and at least one or more of an isolated endoglucanase (EG), an isolated β-glucosidase (BGL), a Type 1 cellobiohydrolase isolated (CBH1), and / or an isolated Type 2 cellobiohydrolase (CBH2).
9. 9.
Un método para producir un producto final a partir de un sustrato celulósico, que comprende: a) contactar el sustrato celulósico con una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, por lo que se producen azúcares fermentables a partir del sustrato; y b) contactar los azúcares fermentables con un microorganismo en una fermentación para producir un producto final. A method for producing a final product from a cellulosic substrate, comprising: a) contacting the cellulosic substrate with a composition according to any of claims 1 to 5, whereby fermentable sugars are produced from the substrate; and b) contact the fermentable sugars with a microorganism in a fermentation to produce a final product.
10. 10.
El método de la reivindicación 9, que es una proceso simultáneo de sacarificación y fermentación. The method of claim 9, which is a simultaneous process of saccharification and fermentation.
11. eleven.
El método de la reivindicación 9, donde la sacarificación del sustrato celulósico y dicha fermentación ocurren consecutivamente. The method of claim 9, wherein the saccharification of the cellulosic substrate and said fermentation occur consecutively.
12. 12.
Un método para producir un producto final a partir de un sustrato celulósico, que comprende: A method of producing a final product from a cellulosic substrate, comprising:
a) obtener azúcares fermentables producidos de acuerdo con el método de una cualquiera de las reivindicaciones 6-8; y b) contactar los azúcares fermentables con un microorganismo en una fermentación para producir un producto final. a) obtaining fermentable sugars produced according to the method of any one of claims 6-8; and b) contact the fermentable sugars with a microorganism in a fermentation to produce a final product.
13. 13.
El método de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, donde el producto final es un alcohol. The method of any one of claims 9 to 12, wherein the final product is an alcohol.
14. 14.
El método de la reivindicación 13, donde el alcohol es etanol. The method of claim 13, wherein the alcohol is ethanol.
15. fifteen.
El método de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, donde el microorganismo es una levadura. The method of any of claims 9 to 15, wherein the microorganism is a yeast.
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